JP2013247352A - Composite magnetic material, its manufacturing method, antenna, and communication device - Google Patents

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JP2013247352A JP2012122530A JP2012122530A JP2013247352A JP 2013247352 A JP2013247352 A JP 2013247352A JP 2012122530 A JP2012122530 A JP 2012122530A JP 2012122530 A JP2012122530 A JP 2012122530A JP 2013247352 A JP2013247352 A JP 2013247352A
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Masayuki Ishizuka
雅之 石塚
Ryo Kikuta
良 菊田
Ryosuke Nakamura
亮輔 中村
Takeshi Kawase
剛 川瀬
Yasunari Kunimitsu
康徳 国光
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide composite magnetic material that is applicable to a frequency band from 70 MHz to 500 MHz and the real part μr' of its complex magnetic permeability in the frequency band becomes larger, and its manufacturing method, an antenna, and a communication device.SOLUTION: Composite magnetic material according to the invention is composite magnetic material formed by distributing magnetic powder in insulation material. For the magnetic powder, its average thickness is 0.01 μm or more and 10 μm or less, its average major axis is 0.05 μm or more and 20 μm or less, its average aspect ratio (major axis/thickness) is 5 or more with flat shape, and the real part μr' of its complex magnetic permeability in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz is 7 or more.

Description

本発明は、複合磁性体とその製造方法及びアンテナ並びに通信装置に関し、特に、70MHzから500MHzまでの周波数帯域の電磁波を利用するアンテナへの装荷あるいは電子部品の構成材料として用いて好適な複合磁性体とその製造方法、及び、この複合磁性体を備えたアンテナ、並びに、このアンテナを備えた携帯用電話機、携帯情報端末等の通信装置に関するものである。   The present invention relates to a composite magnetic body, a method for manufacturing the same, an antenna, and a communication device, and more particularly, a composite magnetic body suitable for use as a material for loading an antenna or an electronic component using an electromagnetic wave in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz. And a manufacturing method thereof, an antenna including the composite magnetic body, and a communication device such as a portable telephone and a portable information terminal including the antenna.

情報通信機器の高速化、高密度化に伴い、電子機器に搭載されるアンテナや電子部品の小型化が強く求められている。一般に、物質内を伝播する電磁波の波長λgは、真空中を伝播する電磁波の波長λoと物質の複素誘電率の実部εr’(以下、εr’と略記する場合がある)及び複素透磁率の実部μr’(以下、μr’と略記する場合がある)を用いて、
λg=λo/(εr’・μr’)1/2 ……(1)
と表すことができる。この式(1)によれば、εr’及びμr’が大きいほど波長λgの短縮率が大きくなるので、アンテナや電子部品の小型化が可能になることが知られている。
As information communication devices increase in speed and density, there is a strong demand for miniaturization of antennas and electronic components mounted on electronic devices. In general, the wavelength λg of an electromagnetic wave propagating in a substance is defined by the wavelength λo of the electromagnetic wave propagating in a vacuum, the real part εr ′ (hereinafter sometimes abbreviated as εr ′) of the complex permittivity of the substance, and the complex permeability. Using the real part μr ′ (hereinafter sometimes abbreviated as μr ′),
λg = λo / (εr ′ · μr ′) 1/2 (1)
It can be expressed as. According to this equation (1), it is known that the larger the εr ′ and μr ′ are, the larger the shortening rate of the wavelength λg is, so that the antenna and electronic components can be miniaturized.

また、物質の特性インピーダンスZは真空の特性インピーダンスZを用いて、
=Z・(μr’/εr’)1/2 ……(2)
と表すことができる。この式(2)によれば、εr’とμr’の値の差が小さいほど、真空中の特性インピーダンスZと、複合磁性体の特性インピーダンスZの値の差も小さくなる。一方、電磁波が飛ぶ空間の特性インピーダンスは、真空の特性インピーダンスZとほとんど同じ値であるから、εr’とμr’の値の差が小さいほど、インピーダンスマッチングのための電力損失が抑制される。
また、式(1)により、電磁波の波長を短縮する際には、εr’及びμr’の値を大きくとればよいが、εr’の値とμr’の値との差が大きいと送受信できる周波数帯域が狭くなるということも知られている。そこで、広周波数帯域で多くの情報を送受信するためにもεr’の値とμr’の値との差が小さいことが必要であることが知られている。
Further, the characteristic impedance Z g of material with a characteristic impedance Z 0 of the vacuum,
Z g = Z 0 · (μr ′ / εr ′) 1/2 (2)
It can be expressed as. According to this equation (2), the smaller the difference between the values of .epsilon.r 'and .mu.r', the characteristic impedance Z 0 of the vacuum, becomes smaller difference between the value of the characteristic impedance Z g of the composite magnetic body. On the other hand, the characteristic impedance of the space in which the electromagnetic wave flies is almost the same value as the vacuum characteristic impedance Z 0 , so that the smaller the difference between the values of εr ′ and μr ′, the lower the power loss for impedance matching.
Further, when the wavelength of the electromagnetic wave is shortened according to the equation (1), the values of εr ′ and μr ′ may be increased, but the frequency at which transmission and reception can be performed when the difference between the value of εr ′ and the value of μr ′ is large. It is also known that the bandwidth is narrowed. Therefore, it is known that the difference between the value of εr ′ and the value of μr ′ needs to be small in order to transmit and receive a large amount of information in a wide frequency band.

ところで、近年、90〜220MHzのVHF帯においては、電波資源の有効利用の観点から、アナログテレビへの利用から他の用途への変更が計画されている。これらの用途としては、中でも携帯用情報端末向けが有望なものであるが、この携帯用情報端末では、VHF帯の電波の波長が長いことによるアンテナの小型化が難しく、現状では、大型のロッドアンテナやイヤホンコードをアンテナとして代用せざるを得ない。   By the way, in the VHF band of 90 to 220 MHz in recent years, from the viewpoint of effective use of radio resources, a change from the use for analog television to another use is planned. Among these applications, portable information terminals are particularly promising. However, in this portable information terminal, it is difficult to reduce the size of the antenna due to the long wavelength of the radio wave in the VHF band. An antenna or an earphone cord must be used as an antenna.

一方、携帯用情報端末の用途が、通話から通話以外の通信に広がるなかで、携帯用情報端末を鞄やポケットの中に入れた状態でも受信することができる必要性から、アンテナの携帯用情報端末への内蔵化は必須事項である。そこで、波長短縮効果が大きく、かつVHF帯のアンテナを小型化することができる磁性材料が望まれている。
しかしながら、従来の磁性材料をVHF帯のアンテナに適用すると、磁性材料の表面に渦電流が生じ、この渦電流が印加した磁界の変化を打ち消す向きに磁界を発生させるために、磁性材料の透磁率が見かけ上低下するという問題点があった。
また、渦電流の増大がジュール熱によるエネルギー損失を生じさせることから、磁性材料をアンテナや電子部品等の材料として使用することは困難であった。
On the other hand, since the use of portable information terminals has expanded from calls to communications other than calls, the portable information terminals can be received even when they are placed in bags or pockets. Built into the terminal is a must. Therefore, there is a demand for a magnetic material that has a large wavelength shortening effect and can reduce the size of the VHF band antenna.
However, when a conventional magnetic material is applied to a VHF band antenna, an eddy current is generated on the surface of the magnetic material, and the magnetic material has a magnetic permeability in order to generate a magnetic field in a direction that cancels the change in the applied magnetic field. There was a problem that apparently decreased.
Further, since an increase in eddy current causes energy loss due to Joule heat, it is difficult to use a magnetic material as a material for an antenna, an electronic component or the like.

そこで、本発明者等は、球状または扁平状の磁性粉末を絶縁性材料中に分散させた複合物であり、1GHzにおける複素透磁率の実部μr’が1よりも大きく、かつ複素透磁率の損失正接tanδμが0.1以下の複合磁性体を提案した(特許文献1)。
この複合磁性体によれば、渦電流による磁気特性の劣化を避けることができ、500MHz〜1GHzの周波数帯でも磁気損失の低減を図ることができる。
一方、VHF帯にて使用することができる磁性材料として、高周波用フェライトが提案されている。
Therefore, the present inventors are a composite in which spherical or flat magnetic powder is dispersed in an insulating material, the real part μr ′ of the complex permeability at 1 GHz is larger than 1, and the complex permeability is A composite magnetic body having a loss tangent tan δμ of 0.1 or less has been proposed (Patent Document 1).
According to this composite magnetic body, it is possible to avoid deterioration of magnetic characteristics due to eddy current, and it is possible to reduce magnetic loss even in a frequency band of 500 MHz to 1 GHz.
On the other hand, high frequency ferrites have been proposed as magnetic materials that can be used in the VHF band.

特開2008−181905号公報JP 2008-181905 A

しかしながら、本発明者等の提案した複合磁性体では、渦電流による磁気特性の劣化や500MHz〜1GHzの周波数帯での複素透磁率の損失正接tanδμ(以下、tanδμと略記する場合がある)の低減を図ることはできるものの、500MHzより低い周波数では複素透磁率の損失正接tanδμが増加していく傾向にあり、特に100MHzにおける損失正接は0.1を超えることとなる。したがって、この複合磁性体をVHF帯のアンテナに適用したとしても、さらなるアンテナの小型化は難しいという問題点があった。   However, in the composite magnetic material proposed by the present inventors, the magnetic characteristics are deteriorated due to eddy current and the loss tangent tan δμ (hereinafter sometimes abbreviated as tan δμ) of the complex permeability in the frequency band of 500 MHz to 1 GHz is reduced. However, at a frequency lower than 500 MHz, the loss tangent tan δμ of the complex permeability tends to increase. In particular, the loss tangent at 100 MHz exceeds 0.1. Therefore, even if this composite magnetic material is applied to a VHF band antenna, there is a problem that it is difficult to further downsize the antenna.

また、高周波用フェライトは、VHF帯で使用することができるものの、このVHF帯は共鳴損失の影響が顕著に現れる周波数帯であるから、μr’の周波数依存性が大きく、回路設計が難しいという問題点があった。
さらに、フェライトがセラミックスであることから、形状加工性や機械的信頼性に乏しいという問題点があり、したがって、携帯用情報端末に適用した場合に様々な制限が生じ、好ましくない。
In addition, although the high frequency ferrite can be used in the VHF band, the VHF band is a frequency band in which the influence of resonance loss is noticeable, so that the frequency dependence of μr ′ is large and the circuit design is difficult. There was a point.
Furthermore, since ferrite is a ceramic, there is a problem that shape workability and mechanical reliability are poor, and therefore, when applied to a portable information terminal, various limitations occur, which is not preferable.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、70MHzから500MHzまでの周波数帯域に適用可能であり、しかも、この周波数帯域における複素透磁率の実部μr’が大きくなるような複合磁性体とその製造方法及びアンテナ並びに通信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is applicable to a frequency band from 70 MHz to 500 MHz, and in addition, a composite magnetism that increases the real part μr ′ of the complex permeability in this frequency band. It is an object to provide a body, a manufacturing method thereof, an antenna, and a communication device.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、磁性粉体を絶縁材料中に分散させた複合磁性体における前記磁性粉体の形状を扁平状とし、この複合磁性体の70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’を7以上とすれば、この複合磁性体をVHF帯のアンテナに適用することが可能となり、その結果、さらなるアンテナの小型化、アンテナの携帯用情報端末への内蔵化を図ることが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have made the shape of the magnetic powder flat in a composite magnetic body in which magnetic powder is dispersed in an insulating material. If the real part μr ′ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz is set to 7 or more, this composite magnetic body can be applied to the VHF band antenna. The inventors have found that it is possible to incorporate an antenna into a portable information terminal, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の複合磁性体は、磁性粉体を絶縁材料中に分散してなる複合磁性体において、前記磁性粉体は扁平状であり、70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’は7以上であることを特徴とする。   That is, the composite magnetic body of the present invention is a composite magnetic body in which magnetic powder is dispersed in an insulating material. The magnetic powder is flat and has a complex permeability in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz. The part μr ′ is 7 or more.

本発明の複合磁性体では、70MHzから220MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の損失正接tanδμは0.1以下であることが好ましい。
気孔率は20%以下であることが好ましい。
70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素誘電率の実部εr’は15以上、かつ複素誘電率の損失正接tanδεは0.1以下であることが好ましい。
前記磁性粉体の平均厚みは0.01μm以上かつ10μm以下、平均長径は0.05μm以上かつ20μm以下、かつ平均アスペクト比(長径/厚み)は5以上であることが好ましい。
In the composite magnetic body of the present invention, the loss tangent tan δμ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 220 MHz is preferably 0.1 or less.
The porosity is preferably 20% or less.
The real part εr ′ of the complex dielectric constant in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz is preferably 15 or more, and the loss tangent tan δε of the complex dielectric constant is preferably 0.1 or less.
The magnetic powder preferably has an average thickness of 0.01 μm or more and 10 μm or less, an average major axis of 0.05 μm or more and 20 μm or less, and an average aspect ratio (major axis / thickness) of 5 or more.

本発明の複合磁性体の製造方法は、平均粒子径が3μm以下の球状の磁性粒子を溶液中に分散してなるスラリー及び分散媒体を、密閉可能な容器内に、前記スラリー及び前記分散媒体の合計の体積が前記容器内の体積と同じくなるように充填し、このスラリーを前記分散媒体と共に密閉状態にて撹拌し、前記球状の磁性粒子同士を変形及び融着させて扁平状の磁性粉体とする第1の工程と、前記扁平状の磁性粉体を絶縁材料に混合して成形材料とする第2の工程と、前記成形材料を成形または基材上に塗布し、乾燥し、熱処理または焼成する第3の工程と、を備えたことを特徴とする。   In the method for producing a composite magnetic body of the present invention, a slurry and a dispersion medium in which spherical magnetic particles having an average particle diameter of 3 μm or less are dispersed in a solution, and the slurry and the dispersion medium are sealed in a sealable container. Filled so that the total volume is the same as the volume in the container, the slurry is stirred together with the dispersion medium in a sealed state, and the spherical magnetic particles are deformed and fused together to form a flat magnetic powder. A first step in which the flat magnetic powder is mixed with an insulating material to form a molding material, and the molding material is molded or applied onto a substrate, dried, heat-treated or And a third step of firing.

本発明のアンテナは、本発明の複合磁性体を装荷してなり、70MHzから500MHzまでの周波数帯域の電磁波を、送信、受信または送受信することを特徴とする。   The antenna of the present invention is loaded with the composite magnetic material of the present invention, and is characterized by transmitting, receiving or transmitting / receiving electromagnetic waves in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz.

本発明の通信装置は、本発明のアンテナを備えてなることを特徴とする。   A communication apparatus according to the present invention includes the antenna according to the present invention.

本発明の複合磁性体によれば、磁性粉体を扁平状とし、さらに、70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’を7以上としたので、μr’の周波数依存性がほとんどなく、この周波数帯域における波長の短縮率を大きく取ることができる。
したがって、この複合磁性体をVHF帯のアンテナに適用すれば、この複合磁性体の表面における渦電流の発生を防止することができ、μr’の低下を防止することができ、さらなるアンテナの小型化を図ることができる。
したがって、この複合磁性体をVHF帯のアンテナや電子部品に適用すれば、アンテナや電子部品のさらなる小型化を図ることができる。
According to the composite magnetic body of the present invention, the magnetic powder is flattened, and the real part μr ′ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz is set to 7 or more. There is almost no reduction in wavelength in this frequency band.
Therefore, if this composite magnetic body is applied to a VHF band antenna, generation of eddy currents on the surface of the composite magnetic body can be prevented, μr ′ can be prevented from being lowered, and the antenna can be further reduced in size. Can be achieved.
Therefore, if this composite magnetic body is applied to a VHF band antenna or electronic component, the antenna or electronic component can be further reduced in size.

本発明の複合磁性体の製造方法によれば、平均粒子径が3μm以下の球状の磁性粒子を溶液中に分散してなるスラリー及び分散媒体を、密閉可能な容器内に、前記スラリー及び前記分散媒体の合計の体積量が前記容器内の体積と同じくなるように充填し、このスラリーを前記分散媒体と共に密閉状態にて撹拌し、前記球状の磁性粒子同士を変形及び融着させて扁平状の磁性粉体とする第1の工程と、前記扁平状の磁性粉体を絶縁材料に混合して成形材料とする第2の工程と、前記成形材料を成形または基材上に塗布し、乾燥し、熱処理または焼成する第3の工程と、を備えたので、70MHzから500MHzまでの周波数帯域におけるμr’が7以上の複合磁性体を容易に作製することができる。   According to the method for producing a composite magnetic body of the present invention, a slurry and a dispersion medium in which spherical magnetic particles having an average particle diameter of 3 μm or less are dispersed in a solution, the slurry and the dispersion are contained in a sealable container. Filled so that the total volume of the medium is the same as the volume in the container, the slurry is stirred together with the dispersion medium in a sealed state, and the spherical magnetic particles are deformed and fused together to form a flat shape. A first step of forming magnetic powder, a second step of mixing the flat magnetic powder with an insulating material to form a molding material, and molding or applying the molding material on a substrate and drying. And a third step of heat treatment or firing, and therefore, a composite magnetic body having μr ′ of 7 or more in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz can be easily produced.

本発明のアンテナによれば、本発明の複合磁性体を装荷し、かつ70MHzから500MHzまでの周波数帯域の電磁波を、送信、受信または送受信することとしたので、70MHzから500MHzまでの周波数帯域の電磁波の送信、受信または送受信の信頼性を向上させることができる。   According to the antenna of the present invention, the composite magnetic body of the present invention is loaded, and electromagnetic waves in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz are transmitted, received, or transmitted / received. Therefore, electromagnetic waves in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz are used. The reliability of transmission, reception or transmission / reception can be improved.

本発明の通信装置によれば、本発明のアンテナを備えたので、70MHzから500MHzまでの周波数帯域の電磁波の送信、受信または送受信の信頼性を向上させることができる。
また、小型化されたアンテナを用いることにより、通信装置全体の小型化を図ることができる。よって、さらに小型化された通信装置を提供することができる。
According to the communication device of the present invention, since the antenna of the present invention is provided, the reliability of transmission, reception or transmission / reception of electromagnetic waves in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz can be improved.
Further, by using a miniaturized antenna, the entire communication device can be miniaturized. Therefore, a further miniaturized communication apparatus can be provided.

開放容器を用いて球状の磁性粒子を含むスラリー及び分散媒体を高速撹拌する様を示す図である。It is a figure which shows a mode that the slurry containing a spherical magnetic particle and dispersion medium are stirred at high speed using an open container. 密閉容器を用いて球状の磁性粒子を含むスラリー及び分散媒体を高速撹拌する様を示す図である。It is a figure which shows a mode that the slurry and dispersion medium containing a spherical magnetic particle are stirred at high speed using an airtight container. 本発明の一実施形態のアンテナの一例であるモノポールアンテナの給電方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the electric power feeding method of the monopole antenna which is an example of the antenna of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の通信装置の一種の携帯用電話機の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the kind of portable telephone of the communication apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の通信装置の一種の携帯用電話機の他の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of a kind of portable telephone of the communication apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の通信装置の一種の携帯用電話機のさらに他の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of a kind of portable telephone of the communication apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の通信装置の一種の携帯用電話機のさらに他の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of a kind of portable telephone of the communication apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の実施例1の複合磁性体の複素透磁率及び損失正接を示す図である。It is a figure which shows the complex magnetic permeability and loss tangent of the composite magnetic body of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の複合磁性体の構造を示す走査型電子顕微鏡(SEM)像である。It is a scanning electron microscope (SEM) image which shows the structure of the composite magnetic body of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の複合磁性体の複素透磁率及び損失正接を示す図である。It is a figure which shows the complex magnetic permeability and loss tangent of the composite magnetic body of Example 2 of this invention. 比較例1の複合磁性体の複素透磁率及び損失正接を示す図である。It is a figure which shows the complex magnetic permeability and loss tangent of the composite magnetic body of the comparative example 1. 比較例1の複合磁性体の構造を示す走査型電子顕微鏡(SEM)像である。3 is a scanning electron microscope (SEM) image showing the structure of the composite magnetic body of Comparative Example 1.

本発明の複合磁性体とその製造方法及びアンテナ並びに通信装置を実施するための形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
The composite magnetic body according to the present invention, a manufacturing method thereof, an antenna, and a mode for carrying out a communication device will be described.
This embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified.

[複合磁性体]
本実施形態の複合磁性体は、磁性粉体を絶縁材料中に分散してなる複合磁性体において、この磁性粉体は扁平状であり、70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’が7以上の複合磁性体である。
また、本実施形態の複合磁性体は、70MHzから220MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の損失正接tanδμは0.1以下であることが好ましく、0.05以下であることがより好ましく、0.04以下であることがさらに好ましい。
[Composite magnetic material]
The composite magnetic body of the present embodiment is a composite magnetic body in which magnetic powder is dispersed in an insulating material. This magnetic powder is flat, and the real part of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz. It is a composite magnetic material having μr ′ of 7 or more.
In the composite magnetic body of this embodiment, the loss tangent tan δμ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 220 MHz is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, and More preferably, it is 04 or less.

ここで、複素透磁率の実部μr’及び複素透磁率の損失正接tanδμが上記の範囲が好ましい理由は、この範囲が、電磁波の波長を短縮することができ、かつ、渦電流による磁気損失が低下し、エネルギー損失が小さくなる範囲だからである。   Here, the reason why the real permeability μr ′ of the complex permeability and the loss tangent tan δμ of the complex permeability are preferable in the above range is that this range can reduce the wavelength of the electromagnetic wave and the magnetic loss due to the eddy current. This is because the energy loss is reduced and the energy loss is reduced.

このエネルギー損失の大きさは、下記の式(3)に示す複素透磁率の虚部μr’’(以下、μr’’と略記する場合がある)により表すことができる。
μr’’=μr’×tanδμ ……(3)
ここで、複素透磁率の虚部μr’’は0.5以下であることが好ましいので、上記の式(3)から、μr’が10の場合には、tanδμは0.05以下であることが好ましく、また、μr’が15の場合には、tanδμは1/30以下であることが好ましいこととなる。
The magnitude of this energy loss can be expressed by an imaginary part μr ″ (hereinafter sometimes abbreviated as μr ″) of the complex permeability shown in the following formula (3).
μr ″ = μr ′ × tan δμ (3)
Here, since the imaginary part μr ″ of the complex permeability is preferably 0.5 or less, from the above equation (3), when μr ′ is 10, tan δμ is 0.05 or less. Further, when μr ′ is 15, tan δμ is preferably 1/30 or less.

この複合磁性体では、気孔率が20%以下であることが好ましい。
ここで、複合磁性体の気孔率は、下記の式(4)により求めることができる。
気孔率=(1−実測密度/理論密度)×100 ……(4)
この複合磁性体の理論密度は、磁性粉体の理論密度と絶縁材料の理論密度(≒実測密度)を基に、磁性粉体と絶縁材料との混合比率を考慮して算出される。
また、磁性粉体の理論密度を算出する方法としては、磁性粉体のX線回折図形から格子定数を算出し、この格子定数と結晶構造を基に理論密度値を算出する方法がある。
In this composite magnetic body, the porosity is preferably 20% or less.
Here, the porosity of the composite magnetic body can be obtained by the following equation (4).
Porosity = (1−Measured density / Theoretical density) × 100 (4)
The theoretical density of the composite magnetic body is calculated in consideration of the mixing ratio of the magnetic powder and the insulating material based on the theoretical density of the magnetic powder and the theoretical density of the insulating material (≈measured density).
As a method of calculating the theoretical density of the magnetic powder, there is a method of calculating a lattice constant from an X-ray diffraction pattern of the magnetic powder and calculating a theoretical density value based on the lattice constant and the crystal structure.

一方、絶縁材料の実測密度を算出する方法としては、例えば、絶縁材料が樹脂の場合には、樹脂のみを硬化させて外形寸法と質量を測定し、これらの測定値から実測密度を算出する方法がある。
また、複合磁性体の実測密度を算出する方法としては、例えば、外形寸法と質量を測定し、これらの測定値から実測密度を算出する方法、ピクノメーター法で測定した値を用いる方法がある。
On the other hand, as a method for calculating the measured density of the insulating material, for example, when the insulating material is resin, only the resin is cured and the outer dimensions and mass are measured, and the measured density is calculated from these measured values. There is.
In addition, as a method for calculating the actual density of the composite magnetic body, for example, there are a method of measuring the external dimensions and mass, a method of calculating the actual density from these measured values, and a method of using a value measured by the pycnometer method.

この複合磁性体では、より好ましくは、70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’が7以上、複素誘電率の実部εr’が15以上、複素透磁率の損失正接tanδμが0.05以下、かつ複素誘電率の損失正接tanδεが0.1以下である。
特に、90MHzから220MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’が7以上、かつ複素誘電率の損失正接tanδμが0.05以下であることが好ましい。
In this composite magnetic body, more preferably, the real part μr ′ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz is 7 or more, the real part εr ′ of the complex permittivity is 15 or more, and the loss tangent tan δμ of the complex permeability is The loss tangent tan δε of the complex dielectric constant is 0.05 or less and 0.1 or less.
In particular, the real part μr ′ of the complex permeability in the frequency band from 90 MHz to 220 MHz is preferably 7 or more and the loss tangent tan δμ of the complex permittivity is 0.05 or less.

この複合磁性体では、複素透磁率の実部μr’が7以上、複素誘電率の実部εr’が15以上であり、かつ、(μr’・εr’)−1/2が0.1以下、(μr’/εr’)1/2が0.5以上かつ1以下であることが好ましい。
さらに、複素透磁率の損失正接tanδμが0.05以下、複素誘電率の損失正接tanδεが0.1以下であることが好ましい。
In this composite magnetic body, the real part μr ′ of the complex permeability is 7 or more, the real part εr ′ of the complex permittivity is 15 or more, and (μr ′ · εr ′) −1/2 is 0.1 or less. , (Μr ′ / εr ′) 1/2 is preferably 0.5 or more and 1 or less.
Further, it is preferable that the loss tangent tan δμ of the complex permeability is 0.05 or less and the loss tangent tan δε of the complex dielectric constant is 0.1 or less.

本実施形態の複合磁性体では、70MHz以上かつ500MHz以下の周波数帯域における複素透磁率の実部μr’が7以上、複素誘電率の実部εr’が15以上であり、かつ、(μr’・εr’)−1/2が0.1以下、(μr’/εr’)1/2が0.5以上かつ1以下であることが好ましい。
さらに、複素透磁率の損失正接tanδμが0.05以下、複素誘電率の損失正接tanδεが0.1以下であることが好ましい。
なお、上記の複素透磁率の実部μr’、複素誘電率の実部εr’、複素透磁率の損失正接tanδμ及び複素誘電率の損失正接tanδεはマテリアルアナライザーにて測定した値であるが、測定装置としては、上記の各値がマテリアルアナライザーと同等の精度で測定することのできる装置であればよく、マテリアルアナライザーに限定されない。
In the composite magnetic body of the present embodiment, the real part μr ′ of the complex permeability in the frequency band of 70 MHz or more and 500 MHz or less is 7 or more, the real part εr ′ of the complex permittivity is 15 or more, and (μr ′ · [epsilon] r ') -1/2 is preferably 0.1 or less, and ([mu] r' / [epsilon] r ') 1/2 is preferably 0.5 or more and 1 or less.
Further, it is preferable that the loss tangent tan δμ of the complex permeability is 0.05 or less and the loss tangent tan δε of the complex dielectric constant is 0.1 or less.
The real part μr ′ of the complex permeability, the real part εr ′ of the complex permittivity, the loss tangent tan δμ of the complex permeability and the loss tangent tan δ∈ of the complex permittivity are values measured by a material analyzer. The device is not limited to a material analyzer as long as the above values can be measured with the same accuracy as a material analyzer.

この複合磁性体においては、上記の複素透磁率の実部μr’、複素誘電率の実部εr’、(μr’・εr’)−1/2及び(μr’/εr’)1/2の値として上記の範囲が好ましい理由を、この複合磁性体をアンテナに装荷した場合を例に取り詳細に説明する。
なお、同様の効果は、上記のアンテナ以外の高周波を用いた電子部品全てで得られる。
In this composite magnetic body, the real part μr ′ of the complex permeability, the real part εr ′ of the complex permittivity, (μr ′ · εr ′) − 1/2 and (μr ′ / εr ′) 1/2 The reason why the above range is preferable as a value will be described in detail by taking the case where this composite magnetic body is loaded on an antenna as an example.
The same effect can be obtained with all electronic components using high frequencies other than the antenna.

まず、複素透磁率の実部μr’は7以上が好ましく、より好ましくは9以上である。ここで、μr’を7以上とした理由は、複素誘電率の実部εr’は通常15以上の大きな値を示すので、μr’を7未満とした場合には、μr’がεr’と比べて極端に小さな値となり、特性インピーダンスの不一致による電力損失が大きくなるからである。
このμr’の上限値は特に制限されないが、実際に製造可能な磁性粉体のアスペクト比や含有率等から30以下が好ましく、20以下がより好ましい。
First, the real part μr ′ of the complex permeability is preferably 7 or more, more preferably 9 or more. Here, the reason why μr ′ is set to 7 or more is that the real part εr ′ of the complex dielectric constant usually shows a large value of 15 or more. Therefore, when μr ′ is set to less than 7, μr ′ is smaller than εr ′. This is because the power loss due to the mismatch of the characteristic impedance is increased.
The upper limit of μr ′ is not particularly limited, but is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, from the aspect ratio and content ratio of the magnetic powder that can be actually produced.

複素誘電率の実部εr’は15以上が好ましく、より好ましくは20以上である。ここで、εr’を15以上とした理由は、上記の式(1)にしたがってアンテナの小型化を達成するために有効な値であるからである。また、εr’の上限を考慮すると、30以下が好ましい。   The real part εr ′ of the complex dielectric constant is preferably 15 or more, more preferably 20 or more. Here, the reason why εr ′ is set to 15 or more is that it is an effective value for achieving miniaturization of the antenna according to the above equation (1). In consideration of the upper limit of εr ′, 30 or less is preferable.

この複合磁性体では、μr’及びεr’の値を上記の範囲とした場合、さらに(μr’・εr’)−1/2は0.1以下であることが好ましい。その理由は以下のとおりである。
この(μr’・εr’)−1/2の値は、式(1)に示したとおり、複合磁性体中の高周波波長の真空中の波長に対する短縮率である。なお、真空中の波長と通常の大気中の波長は、ほぼ等しい値を示す。
In this composite magnetic body, it is preferable that (μr ′ · εr ′) −1/2 is 0.1 or less when the values of μr ′ and εr ′ are in the above ranges. The reason is as follows.
The value of (μr ′ · εr ′) −1/2 is a shortening rate of the high frequency wavelength in the composite magnetic material with respect to the wavelength in vacuum, as shown in the equation (1). In addition, the wavelength in vacuum and the wavelength in normal air show a substantially equal value.

一般に、アンテナは、通常は波長の1/2あるいは1/4の長さの導線等からなるアンテナ導体により構成されている。周波数の低い長波長領域、特に70MHz〜500MHzの周波数帯域では波長は60cm以上であり、アンテナ導体の長さが30cm以上または15cm以上と、アンテナ自体が大きなものになってしまう。そこで、整合回路を用いて長い波長の信号を電子回路と整合して送受信しており、アンテナの長さを短くした場合は、アンテナ導体上の電流量が少なくなるために、送受信の周波数帯域が狭くなったり、放射効率が低下したりする等の問題が生じる。特に、アンテナの長さを波長の1/10以下にした場合には、電波の送受信が困難となり、実用上問題となる。   In general, an antenna is usually constituted by an antenna conductor made of a conducting wire having a length of ½ or ¼ of a wavelength. In the long wavelength region where the frequency is low, particularly in the frequency band of 70 MHz to 500 MHz, the wavelength is 60 cm or more, and the length of the antenna conductor is 30 cm or more or 15 cm or more, and the antenna itself becomes large. Therefore, when a long-wavelength signal is matched with an electronic circuit using a matching circuit for transmission and reception, and the antenna length is shortened, the amount of current on the antenna conductor is reduced. Problems such as narrowing and reduced radiation efficiency occur. In particular, when the length of the antenna is set to 1/10 or less of the wavelength, transmission / reception of radio waves becomes difficult, which is a practical problem.

そこで、(μr’・εr’)−1/2が0.1以下の複合磁性体をアンテナに装荷すれば、複合磁性体上では、理論的には、高周波波長はほぼ1/10以下に短縮される。そのため整合回路を用いたときのように、帯域を狭くさせたり、放射効率を低下させたりすることなくアンテナの大きさを小型化することが可能となる。 Therefore, if a composite magnetic material having (μr ′ · εr ′) −1/2 of 0.1 or less is loaded on the antenna, the high frequency wavelength is theoretically reduced to approximately 1/10 or less on the composite magnetic material. Is done. Therefore, the size of the antenna can be reduced without narrowing the band or reducing the radiation efficiency as in the case of using the matching circuit.

上記の(μr’/εr’)1/2は、0.5以上かつ1以下であることが好ましい。その理由は以下のようである。
この(μr’/εr’)1/2の値は、上記の式(2)に示したとおり、複合磁性体の特性インピーダンスZと真空の特性インピーダンスZとの比(Z/Z)であるから、複合磁性体の特性インピーダンスZは真空の特性インピーダンスZの(μr’/εr’)1/2倍となる。なお、ここでは、真空の特性インピーダンスと通常の大気の特性インピーダンスは、ほぼ等しい値を示すこととする。
The above (μr ′ / εr ′) 1/2 is preferably 0.5 or more and 1 or less. The reason is as follows.
The value of (μr ′ / εr ′) 1/2 is the ratio (Z g / Z 0 ) between the characteristic impedance Z g of the composite magnetic material and the characteristic impedance Z 0 of the vacuum as shown in the above formula (2). Therefore, the characteristic impedance Z g of the composite magnetic material is (μr ′ / εr ′) ½ times the vacuum characteristic impedance Z 0 . Here, it is assumed that the characteristic impedance of the vacuum and the characteristic impedance of the normal atmosphere are substantially equal.

通常、複合磁性体のμr’はεr’より小さいので、複合磁性体の特性インピーダンスZは、大気の特性インピーダンスZ(≒真空の特性インピーダンスZ)の値よりも小さなものとなる。なお、高周波信号は、特性インピーダンスの大きな領域から小さな領域へ伝播する際に、反射や吸収が生じて減衰することが知られている。 Usually, μr ′ of the composite magnetic body is smaller than εr ′, and therefore the characteristic impedance Z g of the composite magnetic body is smaller than the value of the atmospheric characteristic impedance Z A (≈vacuum characteristic impedance Z 0 ). It is known that a high-frequency signal is attenuated by reflection or absorption when propagating from a region having a large characteristic impedance to a region having a small characteristic impedance.

そこで、複合磁性体の特性インピーダンスZが大気の特性インピーダンスZより50%以上も小さくなる場合には、高周波の減衰率は極めて大きくなり、実用上問題となる。そこで、(μr’/εr’)1/2の値を0.5以上とすると、大気から複合磁性体に電磁波が伝播する際に、特性インピーダンスの変化を50%以内に抑えることができる。したがって、高周波信号の減衰を抑制することができるのである。また、複合磁性体の特性インピーダンスZが、大気のインピーダンスZより大きくなる場合には、これらの特性インピーダンスの差がわずかでも電磁波が大きく減衰する。したがって、(μr’/εr’)1/2の値は1以下であることが好ましい。 Therefore, when the characteristic impedance Z g of the composite magnetic body also reduced 50% or more than the characteristic impedance Z A of the atmosphere, high frequency attenuation rate becomes extremely large, and practical problems. Therefore, when the value of (μr ′ / εr ′) 1/2 is 0.5 or more, the change in characteristic impedance can be suppressed to 50% or less when electromagnetic waves propagate from the atmosphere to the composite magnetic body. Therefore, the attenuation of the high frequency signal can be suppressed. Further, the characteristic impedance Z g of the composite magnetic body, if greater than the impedance Z A of the atmosphere, the electromagnetic wave difference even slight these characteristic impedances is greatly attenuated. Therefore, the value of (μr ′ / εr ′) 1/2 is preferably 1 or less.

この複合磁性体の複素透磁率の損失正接tanδμは0.1以下が好ましく、より好ましくは0.05以下、さらに好ましくは0.04以下である。また、この複合磁性体の複素誘電率の損失正接tanδε(以下、単にtanδεと略記する場合がある)は0.1以下が好ましく、より好ましくは0.07以下である。
この複合磁性体の70MHzから500MHzまでの、より好ましくは90MHzから220MHzまでの、tanδμは0.1以下が好ましく、より好ましくは0.05以下、さらに好ましくは0.04以下であり、この複合磁性体のtanδεは0.1以下が好ましく、より好ましくは0.07以下である。
ここで、μr’、tanδμ、εr’、tanδεが上記の範囲が好ましい理由は、この範囲が、電磁波の波長を短縮することができ、かつ、渦電流等による磁気損失等が低下し、エネルギー損失が小さくなる範囲だからである。
The complex magnetic material has a complex magnetic loss loss tangent tan δμ of preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, and still more preferably 0.04 or less. Further, the loss tangent tan δε (hereinafter sometimes simply referred to as tan δε) of the complex dielectric constant of the composite magnetic material is preferably 0.1 or less, and more preferably 0.07 or less.
The tan δμ of this composite magnetic material from 70 MHz to 500 MHz, more preferably from 90 MHz to 220 MHz is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, even more preferably 0.04 or less. The tan δε of the body is preferably 0.1 or less, more preferably 0.07 or less.
Here, the reason why μr ′, tan δμ, εr ′, and tan δε are preferably in the above ranges is that this range can shorten the wavelength of the electromagnetic wave, reduce magnetic loss due to eddy current, etc., and reduce energy loss. This is because the range in which becomes smaller.

このように、tanδμ及びtanδεの値が、それぞれ好ましい値を超えた場合には、複合磁性体内にて高周波が複素透磁率の虚数部μr’’あるいは複素誘電率の虚数部εr’’に対応する部分だけ吸収されて熱に変わるので、高周波信号のエネルギーが減衰する上に、S/N比の低下や発熱等の問題が生じる虞があるので好ましくない。   As described above, when the values of tan δμ and tan δε exceed preferable values, the high frequency corresponds to the imaginary part μr ″ of the complex permeability or the imaginary part εr ″ of the complex permittivity in the composite magnetic body. Since only the portion is absorbed and changed to heat, the energy of the high-frequency signal is attenuated, and there is a possibility that problems such as a decrease in S / N ratio and heat generation may occur.

本実施形態の複合磁性体では、70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’等の諸特性が上記の範囲を満足すれば、70MHzから500MHzまで、好ましくは90MHzから220MHzまでの周波数帯域で使用される電子部品や電子機器、例えば、携帯用電話機、携帯情報端末、多機能型携帯用情報機器等の通信装置のアンテナにおいても、小型化と電力損失の低減を両立させることができる。
さらに、500MHz以下、好ましくは220MHz以下の周波数帯域の場合には、500MHzを超える周波数帯域の場合と比べて、tanδμ及びtanδεが低くなるので、アンテナの利得が高くなり、好ましい。
In the composite magnetic body of this embodiment, if various characteristics such as the real part μr ′ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz satisfy the above range, the frequency ranges from 70 MHz to 500 MHz, preferably from 90 MHz to 220 MHz. Even in electronic devices and electronic devices used in frequency bands, for example, antennas for communication devices such as mobile phones, personal digital assistants, and multifunctional mobile information devices, both miniaturization and reduction of power loss can be achieved. it can.
Furthermore, in the case of a frequency band of 500 MHz or less, preferably 220 MHz or less, tan δμ and tan δε are lower than in the case of a frequency band exceeding 500 MHz, which is preferable because the gain of the antenna is increased.

複合磁性体中の気孔率が20%以下である場合には、複合磁性体のμr’は向上するが、εr’はほとんど変化しない。これにより、この複合磁性体が適用される電子部品や電子機器、例えば、携帯用電話機、携帯情報端末、多機能型携帯用情報機器等の通信装置のアンテナを小型化させることができ、電力損失を抑制することができると考えられるので好ましい。
このような効果が得られるメカニズムとしては、次のように考えられる。
When the porosity in the composite magnetic material is 20% or less, μr ′ of the composite magnetic material is improved, but εr ′ is hardly changed. As a result, the antenna of a communication device such as an electronic component or an electronic device to which the composite magnetic body is applied, for example, a portable telephone, a portable information terminal, or a multifunctional portable information device can be reduced in size, and power loss can be reduced. It is preferable because it can be considered that it can be suppressed.
The mechanism for obtaining such an effect is considered as follows.

複合磁性体中の気孔率が増大すると、複合磁性体の単位体積当たりの磁性粉体の量が少なくなるので、μr’は小さくなる。一方、気孔の表面は絶縁材料と同様に磁性粉体との界面で静電容量を有するので、気孔率が高くなったとしてもεr’の値はほとんど変化しない。
また、複合磁性体中の気孔率が減少すると、複合磁性体の単位体積当たりの磁性粉体の量が多くなるので、μr’は大きくなる。一方、上述したとおり、εr’の値は気孔率の影響をほとんど受けないので、εr’の値はほぼ同じ値となる。
When the porosity in the composite magnetic body increases, the amount of magnetic powder per unit volume of the composite magnetic body decreases, so μr ′ decreases. On the other hand, since the surface of the pores has a capacitance at the interface with the magnetic powder in the same manner as the insulating material, the value of εr ′ hardly changes even when the porosity is increased.
Further, when the porosity in the composite magnetic body decreases, the amount of magnetic powder per unit volume of the composite magnetic body increases, so μr ′ increases. On the other hand, as described above, since the value of εr ′ is hardly affected by the porosity, the value of εr ′ is almost the same value.

すなわち、複合磁性体中の気孔率を減少させることにより、μr’の値は大きくなるが、εr’の値は殆ど変化しないので、μr’の値とεr’の値との差は小さくなる。よって、平均アスペクト比(長径/厚み)が5以上の磁性粉体を絶縁材料中に分散させた複合磁性体の気孔率を20%以下とすることで、この複合磁性体を備えた電子部品や電子機器を小型化させることが可能であり、インピーダンスマッチングによる電力損失を抑制することができる。   That is, by decreasing the porosity in the composite magnetic material, the value of μr ′ increases, but the value of εr ′ hardly changes, so the difference between the value of μr ′ and the value of εr ′ decreases. Therefore, by setting the porosity of a composite magnetic body in which a magnetic powder having an average aspect ratio (major axis / thickness) of 5 or more is dispersed in an insulating material to 20% or less, an electronic component including the composite magnetic body, The electronic device can be reduced in size, and power loss due to impedance matching can be suppressed.

なお、複合磁性体の気孔率を減少させる方法としては、複合磁性体の気孔率を20%以下に減少させることができる方法であればよく、特に制限されない。例えば、磁性粉体の絶縁材料への分散性を向上させることで、磁性粉体同士の凝集を防ぐ方法、硬化剤の種類や量の最適化により絶縁材料の硬化性を向上させる方法、流動性の高い絶縁材料を選定し、絶縁材料が磁性粉体と磁性粉体の間の間隙に進入し易くする方法、得られた複合磁性体を加圧することで内部の気孔を減少させる方法等、さらには、これらの方法を組み合わせた方法等が挙げられる。   The method for reducing the porosity of the composite magnetic material is not particularly limited as long as it is a method capable of reducing the porosity of the composite magnetic material to 20% or less. For example, a method for preventing the aggregation of magnetic powders by improving the dispersibility of magnetic powders in insulating materials, a method for improving the curability of insulating materials by optimizing the type and amount of hardener, and fluidity Select a high-insulating material, make the insulating material easy to enter the gap between the magnetic powder, a method to reduce the internal pores by pressurizing the obtained composite magnetic body, etc. Includes a method combining these methods.

ここで、本実施形態の複合磁性体を構成する磁性粉体及び絶縁材料について詳細に説明する。
「磁性粉体」
この磁性粉体の形状が扁平状が好ましい理由は、次のとおりである。
磁性粉体における反磁界の大きさは、粉体の形状に依存する。例えば、磁性粉体が球状の場合には、反磁界が等方的に存在するために、得られる透磁率も等方的となり、高周波領域で優れた磁気特性を得ることが困難である。一方、磁性粉体が扁平状の場合には、扁平面に平行な方向の反磁界が格段に小さくなり、したがって、得られるμr’が大きくなる。
Here, the magnetic powder and the insulating material constituting the composite magnetic body of the present embodiment will be described in detail.
"Magnetic powder"
The reason why the shape of the magnetic powder is preferably flat is as follows.
The magnitude of the demagnetizing field in the magnetic powder depends on the shape of the powder. For example, when the magnetic powder is spherical, since the demagnetizing field is isotropic, the magnetic permeability obtained is isotropic, and it is difficult to obtain excellent magnetic properties in the high frequency region. On the other hand, when the magnetic powder is flat, the demagnetizing field in the direction parallel to the flat surface is remarkably reduced, and thus the obtained μr ′ is increased.

本実施形態の磁性粉体は、平均粒子径が10nm以上かつ3μm以下の球状の磁性粒子に機械的応力を加えることにより、この球状の磁性粒子を変形及び融着して扁平状としたことが好ましい。   The magnetic powder of the present embodiment is formed into a flat shape by deforming and fusing the spherical magnetic particles by applying mechanical stress to the spherical magnetic particles having an average particle diameter of 10 nm or more and 3 μm or less. preferable.

この磁性粉体の平均アスペクト比(長径(粒子内における最大長さ)/厚み)は、複数個の磁性粉体それぞれの長径と厚み、例えば、100個以上の磁性粉体、好ましくは500個の磁性粉体それぞれの長径と厚みを測定することにより、個々の磁性粉体それぞれのアスペクト比(長径/厚み)を求め、これらのアスペクト比(長径/厚み)の平均値を算出することで求められる。   The average aspect ratio (major diameter (maximum length in the particle) / thickness) of the magnetic powder is such that the major diameter and thickness of each of the plurality of magnetic powders, for example, 100 or more magnetic powders, preferably 500 By measuring the major axis and thickness of each magnetic powder, the aspect ratio (major axis / thickness) of each individual magnetic powder is determined, and the average value of these aspect ratios (major axis / thickness) is calculated. .

このようにして得られる平均アスペクト比(長径/厚み)は、5以上が好ましく、7以上がより好ましい。
ここで、磁性粉体の平均アスペクト比(長径/厚み)が5未満では、粒子形状による反磁界係数が大きくなり、よって、複合磁性体を作製する際に印加される有効磁場が小さくなることで得られる複合磁性体のμr’が小さくなり、その結果、電子部品や電子機器を小型化させるために十分なμr’を得ることができない。
The average aspect ratio (major axis / thickness) thus obtained is preferably 5 or more, more preferably 7 or more.
Here, when the average aspect ratio (major axis / thickness) of the magnetic powder is less than 5, the demagnetizing field coefficient due to the particle shape increases, and accordingly, the effective magnetic field applied when the composite magnetic body is produced decreases. Μr ′ of the obtained composite magnetic body becomes small, and as a result, it is not possible to obtain sufficient μr ′ for downsizing electronic components and electronic devices.

一方、平均アスペクト比が大きくなると、磁性粉体自体の機械的強度が低下する虞がある。そこで、磁性粉体が所望の機械的強度を確保するためには、平均アスペクト比は15以下が好ましく、実用的には20程度が上限となる。
さらに、平均アスペクト比が20を超えると、磁性粉体の形状が扁平すぎることで、磁性粒子同士の間が狭くなり、この間に絶縁性材料が進入し難い空間が形成され易くなり、その結果、複合磁性体中に気泡が生じ易くなり、この気泡の存在によりμr’が低下するので好ましくない。
以上の点を勘案すれば、磁性粉体の平均アスペクト比は5以上かつ20以下であることが好ましく、7以上かつ15以下であることがより好ましい。
On the other hand, when the average aspect ratio increases, the mechanical strength of the magnetic powder itself may be reduced. Therefore, in order to ensure the desired mechanical strength of the magnetic powder, the average aspect ratio is preferably 15 or less, and practically about 20 is the upper limit.
Furthermore, when the average aspect ratio exceeds 20, the shape of the magnetic powder is too flat, the space between the magnetic particles is narrowed, and a space in which the insulating material does not easily enter is easily formed therebetween, as a result, Bubbles are likely to be generated in the composite magnetic material, and the presence of the bubbles lowers μr ′, which is not preferable.
Considering the above points, the average aspect ratio of the magnetic powder is preferably 5 or more and 20 or less, and more preferably 7 or more and 15 or less.

この磁性粉体の平均厚み及び平均長径も、上記の平均アスペクト比(長径/厚み)と同様、複数個の磁性粉体それぞれの厚み及び長径、例えば、100個以上の磁性粉体、好ましくは500個の磁性粉体それぞれの厚み及び長径を測定し、厚み及び長径各々の平均値を算出することで求めることができる。   Similarly to the average aspect ratio (major axis / thickness), the average thickness and the major axis of the magnetic powder are also the thickness and major axis of each of the plurality of magnetic powders, for example, 100 or more magnetic powders, preferably 500. It can be obtained by measuring the thickness and major axis of each of the magnetic powders and calculating the average value of the thickness and major axis.

この磁性粉体の平均厚みは、0.1μm以上かつ10μm以下が好ましく、より好ましくは0.1μm以上かつ1μm以下である。
特に、この磁性粉体を70MHz以上の高周波帯域にて使用する場合には、平均厚みの好ましい範囲は0.1μm以上かつ0.5μm以下である。
ここで、磁性粉体の平均厚みが0.1μm未満では、磁性粉体自体の製造が難しく、複合磁性体を製造する際の取り扱いも難しく、その結果、配向が良好でありかつμr’の高い複合磁性体を得ることが難しくなるので好ましくない。一方、この磁性粉体の平均厚みが10μmを超えると、高周波を印加した際に渦電流等が生じ、得られる複合磁性体のμr’が低くなるので、好ましくない。
The average thickness of the magnetic powder is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 1 μm or less.
In particular, when this magnetic powder is used in a high frequency band of 70 MHz or more, a preferable range of the average thickness is 0.1 μm or more and 0.5 μm or less.
Here, when the average thickness of the magnetic powder is less than 0.1 μm, it is difficult to manufacture the magnetic powder itself, and it is difficult to handle the composite magnetic body. As a result, the orientation is good and the μr ′ is high. Since it becomes difficult to obtain a composite magnetic body, it is not preferable. On the other hand, if the average thickness of the magnetic powder exceeds 10 μm, an eddy current or the like is generated when a high frequency is applied, and μr ′ of the obtained composite magnetic material is lowered, which is not preferable.

この磁性粉体の平均長径は、0.05μm以上かつ20μm以下が好ましく、0.2μm以上かつ10μm以下がより好ましい。
ここで、磁性粉体の平均長径が0.05μm未満では、磁性粉体自体の製造が難しく、複合磁性体を製造する際の取り扱いも難しく、その結果、配向が良好でありかつ複素透磁率の実部μr’が高い複合磁性体を得ることが難しくなるので好ましくない。
このように、磁性粉体の平均厚み、平均長径、アスペクト比を上記範囲とすることにより、μr’は、70MHzから500MHzまでの周波数帯域で、ほぼ一定値を示すこととなる。
The average major axis of the magnetic powder is preferably 0.05 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 0.2 μm or more and 10 μm or less.
Here, if the average major axis of the magnetic powder is less than 0.05 μm, it is difficult to manufacture the magnetic powder itself, and it is difficult to handle the composite magnetic body. As a result, the orientation is good and the complex permeability is low. This is not preferable because it is difficult to obtain a composite magnetic body having a high real part μr ′.
Thus, by setting the average thickness, average major axis, and aspect ratio of the magnetic powder within the above ranges, μr ′ exhibits a substantially constant value in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz.

この磁性粉体を構成する材料としては、磁性を有する材料であればよく、特に限定されないが、例えば、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)等の強磁性金属、モリブデン(Mo)等の常磁性金属のうちいずれか1種からなる金属、または、これらのうち少なくとも1種以上を含む合金を用いることができる。
これらの金属または合金は、反磁性金属である銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ビスマス(Bi)等を含んでいてもよい。
The material constituting the magnetic powder is not particularly limited as long as it is a magnetic material. For example, nickel (Ni), iron (Fe), cobalt (Co), gadolinium (Gd), terbium (Tb) ), A ferromagnetic metal such as dysprosium (Dy), a metal composed of any one of paramagnetic metals such as molybdenum (Mo), or an alloy containing at least one of these metals.
These metals or alloys may contain diamagnetic metals such as copper (Cu), zinc (Zn), and bismuth (Bi).

これらの合金としては、二元素系合金、三元素系合金等が挙げられる。
二元素系合金としては、保磁力が70エルステッド(Oe)以下の軟磁性を示すパーマロイ(登録商標)等のFe−Ni合金、Fe−Si合金、Fe−Co合金、Fe−Cr合金等が挙げられる。
三元素系合金としては、スーパーマロイ(登録商標)等のFe−Ni−Mo合金、センダスト(登録商標)等のFe−Si−Al合金、Fe−Cr−Si合金等が挙げられる。
これらの合金の中でも、Fe−Ni合金としては、Ni78質量%−Fe22質量%の合金が、磁性粉体の平均厚みが0.5μm以下、平均長径が10μm以下のものが得られ易く、高透磁率とともに低磁気損失の複合磁性体を得られるので好ましい。
Examples of these alloys include two-element alloys and three-element alloys.
Examples of the two-element alloys include Fe-Ni alloys such as Permalloy (registered trademark) exhibiting soft magnetism with a coercive force of 70 Oersted (Oe) or less, Fe-Si alloys, Fe-Co alloys, Fe-Cr alloys, and the like. It is done.
Examples of the ternary alloy include Fe—Ni—Mo alloys such as Supermalloy (registered trademark), Fe—Si—Al alloys such as Sendust (registered trademark), Fe—Cr—Si alloys, and the like.
Among these alloys, as an Fe—Ni alloy, an alloy of Ni 78% by mass—Fe 22% by mass can be easily obtained with an average thickness of magnetic powder of 0.5 μm or less and an average major axis of 10 μm or less. A composite magnetic body having a low magnetic loss as well as a magnetic constant can be obtained, which is preferable.

上記の合金に、その合金に含まれない金属元素で、その合金と性質が近い金属(合金に含まれている金属と周期律表で近接している金属)、例えば、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、インジウム(In)、すず(Sn)等の群から1種または2種以上を適宜選択して添加してもよい。   A metal element that is not included in the alloy and has similar properties to the alloy (a metal that is close to the metal in the alloy in the periodic table), such as aluminum (Al), chromium (Cr), manganese (Mn), cobalt (Co), copper (Cu), zinc (Zn), niobium (Nb), molybdenum (Mo), indium (In), tin (Sn), etc. Two or more kinds may be appropriately selected and added.

上記の金属元素を合金に添加する場合には、この金属元素の含有率は、この金属元素と合金との合計質量に対して0.1質量%以上かつ90質量%以下が好ましく、1質量%以上かつ12質量%以下がより好ましく、1質量%以上かつ5質量%以下がさらに好ましい。
ここで、上記の金属元素の含有率を上記の範囲に限定した理由は、金属元素の含有率が0.1質量%未満では、後述する球状の磁性粒子を扁平状にさせるための十分な塑性変形能を付与することができず、一方、含有率が90質量%を超えると、金属元素自体の磁気モーメントが小さいことから、この磁性粉体全体の飽和磁化が小さくなり、その結果、得られるμr’も小さくなるからである。
When the above metal element is added to the alloy, the content of the metal element is preferably 0.1% by mass or more and 90% by mass or less, preferably 1% by mass with respect to the total mass of the metal element and the alloy. It is more preferably 12% by mass or less, and further preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less.
Here, the reason why the metal element content is limited to the above range is that, if the metal element content is less than 0.1% by mass, sufficient plasticity for flattening the spherical magnetic particles described later is used. On the other hand, when the content exceeds 90% by mass, the magnetic moment of the metal element itself is small, so that the saturation magnetization of the entire magnetic powder becomes small, and as a result, obtained. This is because μr ′ is also reduced.

特に、アスペクト比が高くなり、結果として高いμr’の複合磁性体が得られ易い点で、柔らかい金属である、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)の群から選択される1種または2種以上の金属元素を1質量%以上かつ12質量%以下、好ましくは1質量%以上かつ5質量%以下含む鉄−ニッケル合金を用いるのが好ましい。   Particularly, a group of soft metals such as aluminum (Al), zinc (Zn), indium (In), and tin (Sn) in that the aspect ratio is high and a high μr ′ composite magnetic body is easily obtained as a result. It is preferable to use an iron-nickel alloy containing one or more metal elements selected from 1 to 12% by mass, preferably 1 to 5% by mass.

これらの中でも、ニッケル−鉄−亜鉛(Ni−Fe−Zn)合金は、Fe−Ni合金へのZnの添加により、後述する球状の磁性粒子の加工性が高くなるために、大きなアスペクト比を有する磁性粉体が得られ易いので好ましい。合金の組成比としては、例えば、Ni75質量%−Fe20質量%−Zn5質量%、Ni76質量%−Fe20質量%−Zn4質量%等の各合金を好適に用いることができる。   Among these, the nickel-iron-zinc (Ni-Fe-Zn) alloy has a large aspect ratio because the workability of spherical magnetic particles described later is enhanced by the addition of Zn to the Fe-Ni alloy. This is preferable because magnetic powder can be easily obtained. As the composition ratio of the alloys, for example, alloys of Ni 75% by mass—Fe 20% by mass—Zn 5% by mass, Ni 76% by mass—Fe 20% by mass—Zn 4% by mass, and the like can be suitably used.

この磁性粉体は、絶縁性の磁性粉体であることが好ましい。絶縁性の磁性粉体を用いることで、複合磁性体中にて磁性粉体同士が接触することにより導電パスが形成されるのを抑制することができ、その結果、複合磁性体の誘電損失を低減させることができる。この絶縁性の磁性粉体においては、少なくとも粒子の表面が絶縁性を有していればよい。   This magnetic powder is preferably an insulating magnetic powder. By using the insulating magnetic powder, it is possible to suppress the formation of a conductive path due to the contact between the magnetic powders in the composite magnetic material. As a result, the dielectric loss of the composite magnetic material can be reduced. Can be reduced. In this insulating magnetic powder, it is sufficient that at least the surface of the particles has an insulating property.

磁性粉体を絶縁性にする方法としては、特に限定されないが、例えば、磁性粉体の表面に5nm程度の絶縁性の酸化被膜を形成する方法が挙げられる。
通常、磁性粉体を大気中で取り扱うことにより、この磁性粉体の表面に自然に酸化被膜が形成されるが、自然に形成される酸化被膜では絶縁性が不十分であり、複合磁性体の誘電損失を低減することが難しい。そこで、複合磁性体の誘電損失を低減させるためには、50℃以上かつ200℃以下の温度にて、1時間〜数時間程度加熱処理することにより、磁性粉体の表面に5nm程度の絶縁性の酸化被膜を形成することが好ましい。
The method for making the magnetic powder insulative is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming an insulating oxide film of about 5 nm on the surface of the magnetic powder.
Normally, when the magnetic powder is handled in the air, an oxide film is naturally formed on the surface of the magnetic powder, but the oxide film formed naturally has insufficient insulation, It is difficult to reduce dielectric loss. Therefore, in order to reduce the dielectric loss of the composite magnetic material, the surface of the magnetic powder is insulated by about 5 nm by heat treatment at a temperature of 50 ° C. or more and 200 ° C. or less for about 1 hour to several hours. It is preferable to form an oxide film.

また、磁性粉体の表面に、この磁性粉体と異なる組成の絶縁性被膜を形成してもよい。このような組成としては、例えば、酸化ケイ素、リン酸塩等の無機物質、あるいは、樹脂、界面活性剤等の有機物質等が挙げられる。これらの絶縁性被膜は、酸化被膜(自然酸化や加熱酸化による酸化被膜を含む)を有する磁性粉体の表面に形成してもよく、酸化被膜を有しない磁性粉体の表面に形成してもよい。   Further, an insulating film having a composition different from that of the magnetic powder may be formed on the surface of the magnetic powder. Examples of such a composition include inorganic substances such as silicon oxide and phosphate, or organic substances such as resins and surfactants. These insulating films may be formed on the surface of a magnetic powder having an oxide film (including an oxide film formed by natural oxidation or heat oxidation), or may be formed on the surface of a magnetic powder having no oxide film. Good.

「絶縁材料」
絶縁材料は、絶縁性の材料であればよく、特に制限されないが、本実施形態の複合磁性体を携帯電話用アンテナや携帯情報端末用アンテナとして用いる場合には、機械的強度が高く、吸湿性が低く、しかも形状加工性に優れていることが好ましい。このような絶縁材料としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリベンゾシクロブテン樹脂、ポリアリーレンエーテル樹脂、ポリシロキサン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ノルボルネン樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が好適に用いられる。これらの樹脂は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
"Insulating material"
The insulating material is not particularly limited as long as it is an insulating material. However, when the composite magnetic body of the present embodiment is used as an antenna for a mobile phone or an antenna for a portable information terminal, the mechanical strength is high and the hygroscopic property is high. It is preferable that it is low and it is excellent in shape workability. Examples of such insulating materials include polyamide resins, polyimide resins, polyamideimide resins, polyetherimide resins, polycarbonate resins, polyacetal resins, polybutylene terephthalate resins, polybenzoxazole resins, polyphenylene resins, polybenzocyclobutene resins, Polyarylene ether resin, polysiloxane resin, epoxy resin, polyester resin, fluorine resin, polyolefin resin, polycycloolefin resin, cyanate resin, polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide resin, polyarylate resin, polyether ether ketone resin, polysulfone resin, Thermosetting resin or thermoplastic resin such as polyethersulfone resin, norbornene resin, ABS resin, polystyrene resin, etc. is preferably used It is. These resins may be used alone or in combination of two or more.

エポキシ樹脂のなかでも、主鎖に環状構造、特に脂環式の環状構造を有し、かつモノマー単位で重合する官能基を有する樹脂は、磁性粉体と絡まり難いことから磁性粉体の配向を阻害する虞が無く、しかも高いμr’が得られ易いので、好ましい。このような樹脂としては、例えば、ジシクロペンタジエン型樹脂が挙げられる。   Among epoxy resins, resins having a cyclic structure in the main chain, in particular an alicyclic ring structure, and a functional group that polymerizes in monomer units are difficult to get entangled with the magnetic powder. This is preferable because there is no risk of inhibition and a high μr ′ is easily obtained. An example of such a resin is a dicyclopentadiene type resin.

このジシクロペンタジエン型樹脂のような硬い樹脂を用いる場合、複合磁性体の気孔率を低減させるためや生産上のハンドリング性を向上させるために、このような硬い樹脂に、複合磁性体に伸縮性や可撓性を付与する絶縁性樹脂を混合させてもよい。この伸縮性や可撓性を付与する絶縁性樹脂としては、上述した樹脂から適宜選択して用いればよく、特に、液状エポキシ樹脂やビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。   When using a hard resin such as this dicyclopentadiene type resin, in order to reduce the porosity of the composite magnetic body and to improve the handleability in production, such a hard resin is stretched to the composite magnetic body. Alternatively, an insulating resin imparting flexibility may be mixed. The insulating resin that imparts stretchability and flexibility may be appropriately selected from the above-described resins, and liquid epoxy resins and bisphenol type epoxy resins are particularly preferable.

このジシクロペンタジエン型樹脂等と上記の液状エポキシ樹脂やビスフェノール型エポキシ樹脂とを組み合わせて用いる場合には、ジシクロペンタジエン型樹脂等の樹脂全体量に対する含有率を50質量%以上かつ90質量%以下とすることが好ましい。このジシクロペンタジエン型樹脂等の含有率を上記範囲とすることで、磁性粉体の配向性が向上し、かつ高いμr’を得ることができる。
さらに、伸縮性や可撓性を付与する絶縁性樹脂を10質量%以上かつ50質量%以下含有するので、磁性粉体同士の間隙に樹脂が進入し易くなり、複合磁性体の気孔の生成を抑制し、気孔率を低減させることができるので好ましい。
When this dicyclopentadiene type resin or the like is used in combination with the above liquid epoxy resin or bisphenol type epoxy resin, the content of the dicyclopentadiene type resin or the like with respect to the total amount of the resin is 50% by mass or more and 90% by mass or less. It is preferable that By setting the content of the dicyclopentadiene type resin or the like in the above range, the orientation of the magnetic powder can be improved and high μr ′ can be obtained.
Furthermore, since the insulating resin imparting stretchability and flexibility is contained in an amount of 10% by mass or more and 50% by mass or less, the resin can easily enter the gaps between the magnetic powders, thereby generating pores in the composite magnetic body. It is preferable because it can be suppressed and the porosity can be reduced.

また、上記絶縁材料に加えて、熱可塑性エラストマーを添加することとしてもよい。この熱可塑性エラストマーの添加により、複合磁性体の機械的強度や形状加工性を向上させることができる。したがって、この熱可塑性エラストマーが添加された複合磁性体は、靭性、柔軟性、変形性により優れたものとなる。
この熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマーの群から選択される1種または2種以上を用いることができる。
この熱可塑性エラストマーの添加量は、複合磁性体の用途により必要とされる耐熱性を勘案して、適宜調整すればよい。
Further, a thermoplastic elastomer may be added in addition to the insulating material. By adding this thermoplastic elastomer, the mechanical strength and shape processability of the composite magnetic material can be improved. Therefore, the composite magnetic body to which this thermoplastic elastomer is added is excellent in toughness, flexibility and deformability.
As the thermoplastic elastomer, one or more selected from the group of styrene elastomer, olefin elastomer, vinyl chloride elastomer, urethane elastomer, ester elastomer and amide elastomer can be used.
The amount of the thermoplastic elastomer added may be adjusted as appropriate in consideration of the heat resistance required for the application of the composite magnetic material.

[複合磁性体の製造方法]
本実施形態の複合磁性体の製造方法は、平均粒子径が3μm以下の球状の磁性粒子を溶液中に分散してなるスラリー及び分散媒体を、密閉可能な容器内に、前記スラリー及び前記分散媒体の合計の体積量が前記容器内の体積と同じくなるように充填し、このスラリーを前記分散媒体と共に密閉状態にて撹拌し、前記球状の磁性粒子同士を変形及び融着させて扁平状の磁性粉体とする第1の工程と、前記扁平状の磁性粉体を絶縁材料に混合して成形材料とする第2の工程と、前記成形材料を成形または基材上に塗布し、乾燥し、熱処理または焼成する第3の工程と、を備えている。
[Production Method of Composite Magnetic Material]
In the method of manufacturing a composite magnetic body according to the present embodiment, a slurry and a dispersion medium obtained by dispersing spherical magnetic particles having an average particle diameter of 3 μm or less in a solution are placed in a sealable container. And the slurry is stirred together with the dispersion medium in a sealed state, and the spherical magnetic particles are deformed and fused together to form a flat magnet. A first step of forming powder, a second step of mixing the flat magnetic powder with an insulating material to form a molding material, molding or applying the molding material on a substrate, and drying, And a third step of heat treatment or baking.

以下、各工程について詳細に説明する。
(第1の工程)
まず、平均粒子径が10nm以上かつ3μm以下の球状の磁性粒子を界面活性剤を含む溶液中に分散してスラリーとする。
磁性粒子の組成は、上記の磁性粉体の組成と全く同様である。
界面活性剤として、磁性粒子の表面と相性の良い窒素、リン、イオウ等の元素を含有している界面活性剤が好ましく、例えば、窒素含有ブロックコポリマー、燐酸塩、ポリビニルピロリドン等を添加するのが好ましい。
Hereinafter, each step will be described in detail.
(First step)
First, spherical magnetic particles having an average particle diameter of 10 nm or more and 3 μm or less are dispersed in a solution containing a surfactant to obtain a slurry.
The composition of the magnetic particles is exactly the same as the composition of the above magnetic powder.
As the surfactant, a surfactant containing an element such as nitrogen, phosphorus or sulfur that is compatible with the surface of the magnetic particles is preferable. For example, a nitrogen-containing block copolymer, phosphate, polyvinylpyrrolidone, or the like is added. preferable.

溶媒としては、磁性粒子に含まれる金属元素の酸化を防止する必要があることから、有機溶媒が好ましく、特に、キシレン、トルエン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等の非極性有機溶媒が好ましい。   As the solvent, an organic solvent is preferable because it is necessary to prevent oxidation of the metal element contained in the magnetic particles, and a nonpolar organic solvent such as xylene, toluene, cyclopentanone, cyclohexanone is particularly preferable.

次いで、このスラリー及び分散媒体を、密閉可能な容器内に、このスラリー及び分散媒体の合計の体積が容器内の体積と同じくなるように充填し、このスラリーを分散媒体と共に密閉状態にて撹拌し、球状の磁性粒子同士を変形及び融着させて扁平状の磁性粉体とする。   Next, the slurry and the dispersion medium are filled in a sealable container so that the total volume of the slurry and the dispersion medium is the same as the volume in the container, and the slurry is stirred together with the dispersion medium in a sealed state. Then, the spherical magnetic particles are deformed and fused to form a flat magnetic powder.

分散媒体としては、球状の磁性粒子よりも硬度が高いことが必要であり、例えば、アルミニウム、鋼(スチール)、ステンレススチール、鉛等の金属球、アルミナ、ジルコニア、二酸化ケイ素、チタニア等の金属酸化物あるいは無機酸化物からなる球状焼結体、窒化ケイ素等の無機窒化物からなる球状焼結体、炭化ケイ素等の無機炭化物からなる球状焼結体、ソーダガラス、鉛ガラス、高比重ガラス等からなるビーズと称される球状粒子が挙げられ、中でも、比重6以上のジルコニア、鋼(スチール)、ステンレススチール等が効率の点から好ましい。   The dispersion medium must be harder than spherical magnetic particles, for example, metal spheres such as aluminum, steel (steel), stainless steel, and lead, and metal oxides such as alumina, zirconia, silicon dioxide, and titania. Spherical sintered body made of an inorganic oxide such as silicon nitride, spherical sintered body made of inorganic nitride such as silicon nitride, spherical sintered body made of inorganic carbide such as silicon carbide, soda glass, lead glass, high specific gravity glass, etc. In particular, zirconia, steel (steel), stainless steel and the like having a specific gravity of 6 or more are preferable from the viewpoint of efficiency.

球状の磁性粒子への機械的応力の付加は、分散媒体の衝突の際に、球状磁性粒子が、分散媒体と分散媒体の間、または分散媒体と密閉容器の内壁との間に挟まれることで与えられる衝撃によって行われる。そのため、分散媒体同士あるいは分散媒体と容器の壁との衝突回数が増加するにつれて、球状の磁性粒子同士の変形及び融着性が向上する。   The mechanical stress is applied to the spherical magnetic particles because the spherical magnetic particles are sandwiched between the dispersion medium and the dispersion medium or between the dispersion medium and the inner wall of the closed container when the dispersion medium collides. It is done by the shock given. Therefore, as the number of collisions between the dispersion media or between the dispersion media and the container wall increases, the deformation and fusion properties between the spherical magnetic particles improve.

このように、分散媒体の平均粒径が小さいほど、単位体積当たりに存在する個数が増加し、衝突回数も多くなり、変形及び融着性も向上するが、一方、分散媒体の平均粒径が小さすぎると、この分散媒体をスラリーから分離することが困難となる。したがって、分散媒体の平均粒径は、少なくとも0.03mm以上、好ましくは0.04mm以上であることが必要である。
また、分散媒体の平均粒径が大き過ぎると、衝突回数が減少することから、球状の磁性粒子同士の変形及び融着性が低下する。したがって、分散媒体の平均粒径の上限値は3.0mmである。
Thus, the smaller the average particle size of the dispersion medium, the more the number existing per unit volume, the greater the number of collisions, and the better the deformation and fusion properties. If it is too small, it will be difficult to separate the dispersion medium from the slurry. Therefore, the average particle size of the dispersion medium needs to be at least 0.03 mm or more, preferably 0.04 mm or more.
In addition, when the average particle size of the dispersion medium is too large, the number of collisions decreases, so that the deformation and fusion property between the spherical magnetic particles deteriorates. Therefore, the upper limit of the average particle diameter of the dispersion medium is 3.0 mm.

密閉可能な容器としては、ディスク、スクリュー、羽根、ピン等の1軸回転体を高速回転することで、分散媒体をスラリーとともに高速回転する密閉容器が好ましい。
この密閉容器は、単純な1軸回転方式であることから、大型化も容易であり、工業生産上も有利である。
なお、上記の密閉可能な容器に、スラリーを容器内に導入・導出するための流入口及び流出口を設け、スラリーを密閉容器内に循環するようにしてもかまわない。この場合、予め分散媒体を密閉容器内に収納しておき、球状の磁性粒子と界面活性剤と溶媒とを混合したスラリーを流入口から投入して容器内に空間がないように充填し、流出口から排出されるスラリーを再度密閉容器内へ投入するようにすればよい。
As the container that can be sealed, a sealed container that rotates the uniaxial rotating body such as a disk, a screw, a blade, and a pin at a high speed together with the slurry by rotating at high speed is preferable.
Since this hermetic container is a simple uniaxial rotation system, it is easy to increase the size and is advantageous for industrial production.
Note that the above-described sealable container may be provided with an inlet and an outlet for introducing and discharging the slurry into and from the container, and the slurry may be circulated in the sealed container. In this case, the dispersion medium is previously stored in a sealed container, and a slurry in which spherical magnetic particles, a surfactant, and a solvent are mixed is introduced from the inlet and filled so that there is no space in the container. The slurry discharged from the outlet may be charged again into the sealed container.

ここでは、スラリー及び分散媒体の上記の密閉容器内への充填量を、密閉容器内の体積と同一とする。換言すれば、スラリー及び分散媒体を、密閉容器内に隙間なく充填する。
ここで、スラリー及び分散媒体を、密閉容器内に隙間なく充填する理由は、次のとおりである。
Here, the filling amount of the slurry and the dispersion medium into the above-mentioned closed container is the same as the volume in the closed container. In other words, the slurry and the dispersion medium are filled in the sealed container without gaps.
Here, the reason why the slurry and the dispersion medium are filled in the sealed container without any gap is as follows.

図1は、上部が開放された開放容器1に投入された球状の磁性粒子2を含むスラリー3及び分散媒体4を、1軸回転体5により高速回転することで高速撹拌する様を示す図である。
この図では、1軸回転体5が高速で回転すると、スラリー3及び分散媒体4の液面は、遠心力により中心軸近傍が低く、周縁部が高いすり鉢状となる。
1軸回転体5により球状の磁性粒子2を含むスラリー3及び分散媒体4に加えられた機械的応力は、すり鉢状の空間に逃げていくので、開放容器1内全体で分散媒体4を介して球状の磁性粒子2に伝搬される機械的応力は不均一なものとなり、得られた扁平状の磁性粉体の厚みがばらつく要因となる。
FIG. 1 is a diagram showing a state in which a slurry 3 containing a spherical magnetic particle 2 and a dispersion medium 4 placed in an open container 1 having an open top are stirred at a high speed by being rotated at a high speed by a uniaxial rotating body 5. is there.
In this figure, when the uniaxial rotating body 5 rotates at a high speed, the liquid surface of the slurry 3 and the dispersion medium 4 becomes a mortar shape having a low vicinity of the central axis and a high peripheral edge due to centrifugal force.
The mechanical stress applied to the slurry 3 containing the spherical magnetic particles 2 and the dispersion medium 4 by the uniaxial rotating body 5 escapes into the mortar-like space, so that the entire inside of the open container 1 passes through the dispersion medium 4. The mechanical stress propagated to the spherical magnetic particles 2 becomes non-uniform, which causes a variation in the thickness of the obtained flat magnetic powder.

また、すり鉢状の空間の底部近傍(中心軸近傍)で扁平状となった磁性粉体は、分散媒体と共にすり鉢状の空間に放出されて不規則な衝撃を受けることとなり、割れや欠け等が生じる虞がある。このような磁性粉体の厚みのばらつきや割れや欠けは、VHF帯での損失正接が増加する要因となっている。また、複素透磁率の実部μr’が70MHzから500MHzまでの周波数帯域で変動する要因となっている。   In addition, the magnetic powder that is flat near the bottom of the mortar-shaped space (near the central axis) is discharged into the mortar-shaped space together with the dispersion medium and is subject to irregular impacts. May occur. Such variations in thickness, cracks and chipping of the magnetic powder are factors that increase the loss tangent in the VHF band. In addition, the real part μr ′ of the complex permeability is a factor that fluctuates in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz.

図2は、密閉容器11に投入された球状の磁性粒子2を含むスラリー3及び分散媒体4を、1軸回転体5により高速回転することで高速撹拌する様を示す図である。
この図では、1軸回転体5が高速で回転しても、密閉容器11内が球状の磁性粒子2を含むスラリー3及び分散媒体4により満たされているので、開放容器1に見られるようなすり鉢状の空間が生じる虞は無い。したがって、1軸回転体5により球状の磁性粒子2を含むスラリー3及び分散媒体4に加えられた機械的応力は、密閉容器11内全体で分散媒体4を介して球状の磁性粒子2に均一に伝搬され、得られた扁平状の磁性粉体の厚みがばらつく虞は無い。また、扁平状となった磁性粉体は、不規則な衝撃を受けることもなく、割れや欠け等が生じる虞もない。
FIG. 2 is a view showing that the slurry 3 and the dispersion medium 4 containing the spherical magnetic particles 2 charged in the sealed container 11 are stirred at a high speed by being rotated at a high speed by the uniaxial rotating body 5.
In this figure, even when the uniaxial rotating body 5 rotates at a high speed, the inside of the sealed container 11 is filled with the slurry 3 and the dispersion medium 4 containing the spherical magnetic particles 2, and as seen in the open container 1. There is no risk of creating a mortar-shaped space. Therefore, the mechanical stress applied to the slurry 3 containing the spherical magnetic particles 2 and the dispersion medium 4 by the uniaxial rotating body 5 is uniformly applied to the spherical magnetic particles 2 through the dispersion medium 4 in the entire sealed container 11. There is no possibility that the thickness of the flat magnetic powder which is propagated and obtained will vary. Further, the flat magnetic powder is not subjected to irregular impacts, and there is no possibility of cracking or chipping.

この一軸回転体5の回転数は、密閉容器11の大きさにより決定される。例えば、内径が120mmの密閉容器11の場合、球状の磁性粒子2を含むスラリー3及び分散媒体4の一軸回転体5の径方向の外周端5a付近の流速が5m/秒以上となるように一軸回転体5の回転数を設定することが好ましく、さらには、外周端5a付近の流速が8m/秒以上となるように一軸回転体5の回転数を設定することがより好ましい。
一方、外周端5a付近の流速が15m/sを超えると、エネルギーが大きすぎるために平板状になった粒子を破壊してしまう虞があるので、外周端5a付近の流速は15m/s以下であることが好ましい。
The rotational speed of the uniaxial rotating body 5 is determined by the size of the sealed container 11. For example, in the case of the sealed container 11 having an inner diameter of 120 mm, the slurry 3 containing the spherical magnetic particles 2 and the dispersion medium 4 are uniaxial so that the flow velocity near the radial outer peripheral end 5a of the uniaxial rotating body 5 is 5 m / second or more. It is preferable to set the rotation speed of the rotator 5, and it is more preferable to set the rotation speed of the uniaxial rotator 5 so that the flow velocity in the vicinity of the outer peripheral end 5a is 8 m / sec or more.
On the other hand, if the flow velocity in the vicinity of the outer peripheral edge 5a exceeds 15 m / s, there is a risk of destroying the flattened particles because the energy is too large, so the flow velocity in the vicinity of the outer peripheral edge 5a is 15 m / s or less. Preferably there is.

なお、密閉容器11の内容積が小さいと、得られた扁平状の磁性粉体に球状の磁性粒子2が残留する虞がある。残留した球状の磁性粒子2は、球状の磁性粒子2同士の接触、または球状の磁性粒子2と扁平状の磁性粉体との接触により、磁気損失を増加させたり、扁平状の磁性粉体の配向を阻害したりする虞がある。したがって、扁平状の磁性粉体は、磁性粉体全体量の90質量%以上が好ましく、より好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは99質量%以上であり、球状の磁性粒子2を実質的に含まないことが望ましい。   In addition, when the internal volume of the airtight container 11 is small, there exists a possibility that the spherical magnetic particle 2 may remain in the obtained flat magnetic powder. The remaining spherical magnetic particles 2 increase the magnetic loss due to contact between the spherical magnetic particles 2 or contact between the spherical magnetic particles 2 and the flat magnetic powder. There is a risk of disturbing the orientation. Therefore, the flat magnetic powder is preferably 90% by mass or more of the total amount of the magnetic powder, more preferably 95% by mass or more, and further preferably 99% by mass or more. It is desirable not to include.

ここで、密閉容器11の内容積が小さい場合に球状の磁性粒子2が残留する理由は、密閉容器11の角や回転体5と密閉容器11との接合部といった機械的応力が十分に伝わらないデッドスペースが相対的に大きくなるからと考えられる。そこで、密閉容器11の内容積を大きくすると、相対的にデッドスペースが小さくなり、よって、球状粒子2に機械的応力が十分に伝わり、球状の磁性粒子同士の変形及び融着性が向上し、その結果、球状の磁性粒子2の残留が少なくなり、実質的に球状の磁性粒子2がなくなる。   Here, the reason why the spherical magnetic particles 2 remain when the inner volume of the sealed container 11 is small is that the mechanical stress such as the corner of the sealed container 11 and the joint between the rotating body 5 and the sealed container 11 is not sufficiently transmitted. This is probably because the dead space becomes relatively large. Therefore, when the internal volume of the sealed container 11 is increased, the dead space is relatively reduced, and therefore, the mechanical stress is sufficiently transmitted to the spherical particles 2, and the deformation and fusion property between the spherical magnetic particles is improved. As a result, the residual spherical magnetic particles 2 are reduced, and the substantially spherical magnetic particles 2 are eliminated.

このように、実質的に球状の磁性粒子2が残留しなくなる密閉容器11の体積は、1L以上が好ましく、より好ましくは5L以上である。
以上により、球状の磁性粒子同士は、1軸回転体5により加えられた機械的応力により変形及び融着し、扁平状の磁性粉体となる。
次いで、この扁平状の磁性粉体を分散媒体及び溶媒から分離する。ただし、後述する樹脂が可溶な溶媒を使用している場合には、分離しなくてもかまわない。
Thus, the volume of the sealed container 11 in which substantially spherical magnetic particles 2 do not remain is preferably 1 L or more, more preferably 5 L or more.
As described above, the spherical magnetic particles are deformed and fused by the mechanical stress applied by the uniaxial rotating body 5 to form a flat magnetic powder.
Next, the flat magnetic powder is separated from the dispersion medium and the solvent. However, in the case where a solvent in which a resin described later is soluble is used, it may not be separated.

分離方法は、扁平状の磁性粉体を作製した後のスラリー3から溶媒を除去することができればよく、特に限定されず、加熱乾燥、真空乾燥、フリーズドライ等が挙げられるが、乾燥効率の点で真空乾燥が好ましい。また、乾燥効率を高めるために、乾燥工程の前に、固液分離等の手法によりある程度の溶媒を除去してもよい。固液分離の方法としては、フィルタープレスや吸引ろ過等のろ過操作や、デカンターや遠心分離機による遠心分離操作等、通常の方法を用いればよい。   The separation method is not particularly limited as long as the solvent can be removed from the slurry 3 after producing the flat magnetic powder, and examples thereof include heat drying, vacuum drying, freeze drying, and the like. And vacuum drying is preferred. In order to increase the drying efficiency, some solvent may be removed by a method such as solid-liquid separation before the drying step. As a solid-liquid separation method, a normal method such as a filtration operation such as a filter press or suction filtration, or a centrifugal separation operation using a decanter or a centrifuge may be used.

また、溶媒が除去された扁平状の磁性粉体を、50℃以上かつ200℃以下にて、1時間以上かつ数時間以下、加熱処理してもよい。この加熱処理により、磁性粉体の表面に酸化皮膜を形成することができ、絶縁性の平板状磁性粉体を得ることができる。   The flat magnetic powder from which the solvent has been removed may be heat-treated at 50 ° C. or more and 200 ° C. or less for 1 hour or more and several hours or less. By this heat treatment, an oxide film can be formed on the surface of the magnetic powder, and an insulating flat magnetic powder can be obtained.

(第2の工程)
上述の扁平状の磁性粉体を、絶縁材料に溶解した溶液中に分散し混合して混合物とし、この混合物を成形材料とする。
絶縁材料については、既に述べているとおりであるが、上記絶縁材料の中でも、液状の絶縁材料を用いることが好ましく、それ以外の絶縁材料を用いる場合には、溶媒に溶かして液状にすることが好ましい。
(Second step)
The above-mentioned flat magnetic powder is dispersed and mixed in a solution dissolved in an insulating material to form a mixture, and this mixture is used as a molding material.
The insulating material is as described above, but among the above insulating materials, it is preferable to use a liquid insulating material. When other insulating materials are used, the insulating material can be dissolved in a solvent to be a liquid. preferable.

絶縁材料として熱硬化性樹脂を用いる場合、硬化剤の種類や添加量については、使用する熱硬化性樹脂の種類や量に応じて適宜調整すればよい。
上記の熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、エポキシ基同士の縮合反応を促進させて、複合磁性体の成形体における硬化不良による気孔の発生を防止する点で第3アミンが好ましい。
When a thermosetting resin is used as the insulating material, the type and amount of the curing agent may be appropriately adjusted according to the type and amount of the thermosetting resin to be used.
In the case of using an epoxy resin as the thermosetting resin, a tertiary amine is preferable in that the condensation reaction between the epoxy groups is promoted to prevent generation of pores due to poor curing in the molded body of the composite magnetic body.

第3アミンとしては、例えば、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール等が挙げられる。
硬化剤の添加量としては、官能基の縮合反応を促進させる点を考慮すると、熱硬化性樹脂の全体の質量に対して0.5質量%以上かつ3質量%以下、添加させればよい。
なお、絶縁材料として熱可塑性樹脂を用いる場合には、硬化剤は不要である。
Examples of the tertiary amine include 1-isobutyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, and the like. It is done.
In consideration of the point of promoting the condensation reaction of the functional group, the addition amount of the curing agent may be 0.5% by mass or more and 3% by mass or less with respect to the total mass of the thermosetting resin.
In addition, when using a thermoplastic resin as an insulating material, a hardening | curing agent is unnecessary.

上記の絶縁材料を溶解させるためや、粘度を調整するために、溶媒を適宜混合させてもよい。
溶媒としては、上記の絶縁材料を溶解させることができるものが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類が好適に用いられ、これらの溶媒は、1種のみ単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
また、成形材料中における磁性粉体の分散性を向上させるために、界面活性剤を添加することも好ましい。
In order to dissolve the above insulating material or adjust the viscosity, a solvent may be mixed as appropriate.
As the solvent, those capable of dissolving the above insulating material are preferable. For example, alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, butanol, octanol, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate , Propylene glycol monoethyl ether acetate, esters such as γ-butyrolactone, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether (ethyl cellosolve), ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), diethylene glycol monomethyl ether, Ethers such as diethylene glycol monoethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl keto , Ketones such as acetylacetone and cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene, and amides such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetoacetamide and N-methylpyrrolidone are preferably used. A solvent may be used individually by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
In order to improve the dispersibility of the magnetic powder in the molding material, it is also preferable to add a surfactant.

溶媒は、絶縁材料と磁性粉体との混合物中に30質量%以上になるように混合させるのが好ましく、より好ましくは35質量%以上である。
溶媒を30質量%以上混合させることにより、得られた混合物の粘度が低下するので、混合時に磁性粉体同士が凝集していた場合においても、凝集がほぐれて絶縁材料中における分散性が向上する。これにより、複合磁性体の気孔率を低減させることができる。
なお、溶媒の量が多すぎると、後述する乾燥に時間がかかり、乾燥時に気孔が生成する虞があるので、溶媒の量は、磁性粉体と絶縁材料との合計質量に対して50質量%以下であることが好ましい。
The solvent is preferably mixed in the mixture of the insulating material and the magnetic powder so as to be 30% by mass or more, and more preferably 35% by mass or more.
By mixing the solvent in an amount of 30% by mass or more, the viscosity of the obtained mixture is lowered. Therefore, even when the magnetic powders are aggregated during mixing, the aggregation is loosened and the dispersibility in the insulating material is improved. . Thereby, the porosity of a composite magnetic body can be reduced.
In addition, when there is too much quantity of a solvent, since it takes time for drying mentioned later and a void | hole may produce | generate at the time of drying, the quantity of a solvent is 50 mass% with respect to the total mass of magnetic powder and an insulating material. The following is preferable.

絶縁材料として熱硬化性樹脂を用いる場合、この混合物中の磁性粉体の含有率は、熱硬化性樹脂と硬化剤と磁性粉体の合計体積量中、10体積%以上かつ60体積%以下が好ましく、より好ましくは30体積%以上かつ50体積%以下である。
ここで、磁性粉体の含有率が10体積%未満では、磁性粉体が少なすぎて複合磁性体としての磁気特性が低下してしまうので好ましくない。一方、この磁性粉体の含有率が60体積%を超えると、磁性粉体が多すぎてしまい、この磁性粉体と熱硬化性樹脂と硬化剤と溶媒とを含む混合物の流動性が低下し、したがって、この混合物を用いて成形する際の成形性が低下してしまうので、好ましくない。
なお、この複合磁性体中には、球状の磁性粒子が含まれていないことが好ましい。
When a thermosetting resin is used as the insulating material, the content of the magnetic powder in the mixture is 10% by volume or more and 60% by volume or less in the total volume of the thermosetting resin, the curing agent, and the magnetic powder. More preferably, they are 30 volume% or more and 50 volume% or less.
Here, if the content of the magnetic powder is less than 10% by volume, it is not preferable because the magnetic powder is too small and the magnetic properties as a composite magnetic material are deteriorated. On the other hand, when the content of the magnetic powder exceeds 60% by volume, the magnetic powder is too much, and the fluidity of the mixture containing the magnetic powder, the thermosetting resin, the curing agent, and the solvent decreases. Therefore, since the moldability at the time of shape | molding using this mixture will fall, it is not preferable.
The composite magnetic body preferably does not contain spherical magnetic particles.

絶縁材料として熱可塑性樹脂を用いる場合、この混合物中の磁性粉体の含有率は、熱可塑性樹脂と磁性粉体の合計体積量中、10体積%以上かつ80体積%以下が好ましく、より好ましくは30体積%以上かつ60体積%以下である。
ここで、磁性粉体の含有率が10体積%未満では、磁性粉体が少なすぎて複合磁性体としての磁気特性が低下してしまうので好ましくない。一方、この磁性粉体の含有率が80体積%を超えると、磁性粉体が多すぎてしまい、この磁性粉体と熱可塑性樹脂と溶媒とを含む混合物の流動性が低下し、したがって、この混合物を用いて成形する際の成形性が低下してしまうので、好ましくない。
なお、この複合磁性体中には、球状の磁性粒子が含まれていないことが好ましい。
When a thermoplastic resin is used as the insulating material, the content of the magnetic powder in the mixture is preferably 10% by volume or more and 80% by volume or less in the total volume of the thermoplastic resin and the magnetic powder, more preferably 30 volume% or more and 60 volume% or less.
Here, if the content of the magnetic powder is less than 10% by volume, it is not preferable because the magnetic powder is too small and the magnetic properties as a composite magnetic material are deteriorated. On the other hand, when the content of the magnetic powder exceeds 80% by volume, the magnetic powder is too much, and the fluidity of the mixture containing the magnetic powder, the thermoplastic resin, and the solvent is lowered. Since the moldability at the time of shape | molding using a mixture will fall, it is not preferable.
The composite magnetic body preferably does not contain spherical magnetic particles.

上記の混合物の粘度は0.1Pa・s以上かつ10Pa・s以下であることが好ましく、より好ましくは0.3Pa・s以上かつ10Pa・s以下である。
ここで、粘度が0.1Pa・s未満の場合には、流動性が大きくなりすぎて乾燥工程での生産性が悪くなるので好ましくなく、一方、粘度が10Pa・sを超えると、粘性が高すぎて磁性粉体の配向が生じ難くなり、その結果、複合磁性体中における磁性粉体の配向性が低下してしまうので、好ましくない。
The viscosity of the mixture is preferably 0.1 Pa · s or more and 10 6 Pa · s or less, more preferably 0.3 Pa · s or more and 10 4 Pa · s or less.
Here, when the viscosity is less than 0.1 Pa · s, it is not preferable because the fluidity becomes too high and the productivity in the drying process is deteriorated. On the other hand, when the viscosity exceeds 10 6 Pa · s, the viscosity Is too high to cause orientation of the magnetic powder, and as a result, the orientation of the magnetic powder in the composite magnetic material is lowered, which is not preferable.

混合方法は特に制限されず、混合装置等を用いて、磁性粉体、絶縁材料、溶媒等が均一に混合または分散されればよい。
混合装置としては、これら磁性粉体、絶縁材料、溶媒等を均一に混合または分散させてスラリー状の混合物とすることができればよく、特に制限はされないが、例えば、撹拌機、ロールミル、自公転式ミキサー、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、遊星ミル、サンドミル、ボールミル等が挙げられる。これらの装置で混合する場合には、磁性粉体が凝集しすぎず、絶縁材料中に均一に混合または分散されるように、混合条件を適宜調整すればよい。
The mixing method is not particularly limited, and it is sufficient that the magnetic powder, the insulating material, the solvent, and the like are uniformly mixed or dispersed using a mixing device or the like.
The mixing device is not particularly limited as long as the magnetic powder, insulating material, solvent, and the like can be uniformly mixed or dispersed to form a slurry-like mixture. For example, a stirrer, a roll mill, a self-revolving type, etc. Examples include a mixer, a homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a planetary mill, a sand mill, and a ball mill. When mixing with these apparatuses, the mixing conditions may be adjusted as appropriate so that the magnetic powder does not aggregate too much and is uniformly mixed or dispersed in the insulating material.

また、絶縁材料として熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を用いる場合には、加熱混錬により混合または分散させることが好ましい。
加熱混練方法としては、例えば、加圧ニーダー、2軸式ニーダー、ブラストミル等で混合分散した混練物を作製することができる。
Moreover, when using a thermosetting resin or a thermoplastic resin as an insulating material, it is preferable to mix or disperse by heat kneading.
As a heat-kneading method, for example, a kneaded material mixed and dispersed by a pressure kneader, a biaxial kneader, a blast mill or the like can be produced.

(第3の工程)
上記の成形材料を成形または基材上に塗布し、乾燥し、熱処理または焼成する。
成形方法としては、公知の成形方法、例えば、押し出し法、バーコート法、プレス法、ドクターブレード法、射出成形法等が好適である。この成形方法を用いて任意の形状のシート状またはフィルム状に成形することにより、ドライフィルムを作製することができる。
複合磁性体が積層体の場合には、ドクターブレード法によりシート状またはフィルム状に成形することが望ましい。
(Third step)
The above molding material is molded or coated on a substrate, dried, heat-treated or fired.
As the molding method, a known molding method, for example, an extrusion method, a bar coating method, a pressing method, a doctor blade method, an injection molding method or the like is suitable. A dry film can be produced by forming a sheet or film of any shape using this forming method.
When the composite magnetic body is a laminate, it is preferably formed into a sheet or film by the doctor blade method.

絶縁材料として熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を用いる場合には、例えば、加熱プレス成形、押出成形、射出成形等で成形体を作製することができる。これらの方法の中でも、磁性粉体の絶縁材料中における配向性を向上させるためには、平面状に引き伸ばす加熱プレス成形が好ましい。引き伸ばす際の粘度調整のために、可塑剤の添加や、磁性粉体の表面処理を行うことも好ましい。
なお、複合磁性体が積層体の場合には、バーコート法、ドクターブレード法によりシート状またはフィルム状に成形したものを積層あるいは張り合わせすることが好ましい。
When a thermosetting resin or a thermoplastic resin is used as the insulating material, a molded body can be produced by, for example, hot press molding, extrusion molding, injection molding, or the like. Among these methods, in order to improve the orientation of the magnetic powder in the insulating material, hot press molding that is stretched flat is preferable. In order to adjust the viscosity at the time of stretching, it is also preferable to add a plasticizer or perform surface treatment of the magnetic powder.
When the composite magnetic body is a laminated body, it is preferable to laminate or laminate those formed into a sheet shape or a film shape by a bar coating method or a doctor blade method.

上記の成形材料は、粘度調整を行う必要がある場合には、溶媒を揮発させて濃縮後に成形を行う。必要があれば、成形材料を基材上に塗布した後、乾燥前に磁場の配向により扁平状の磁性粉体をシートまたはフィルムと平行な方向に配向する配向処理を行えばよい。   When it is necessary to adjust the viscosity, the molding material is molded after the solvent is volatilized and concentrated. If necessary, after applying the molding material on the base material, an orientation treatment for orienting the flat magnetic powder in a direction parallel to the sheet or film by orientation of the magnetic field may be performed before drying.

成形体中の磁性粉体を配向させる方法としては、成形体中の磁性粉体を一方向に配向させることができるように磁場を印加すればよく、特に制限されない。
成形体中の磁性粉体に磁場を印加する場合、成形体中で磁力線が曲がると、磁性粉体を一方向に配向させることができない。したがって、磁場は発生する磁力線が成形体の表面に対して略平行となるように印加することが好ましい。
The method for orienting the magnetic powder in the molded body is not particularly limited as long as a magnetic field is applied so that the magnetic powder in the molded body can be oriented in one direction.
When a magnetic field is applied to the magnetic powder in the molded body, the magnetic powder cannot be oriented in one direction if the magnetic field lines are bent in the molded body. Therefore, it is preferable to apply the magnetic field so that the generated magnetic field lines are substantially parallel to the surface of the molded body.

印加する磁場の大きさは、100ガウス以上かつ3000ガウス以下であることが好ましい。磁場の大きさが100ガウス未満であると、磁場が小さすぎてしまい、成形体中の磁性粉体を十分に一方向に配向させることができない場合がある。一方、3000ガウスを超えると、磁場が大きすぎてしまい、この磁場により磁性粉体同士が凝集して絶縁材料である樹脂と分離してしまう虞があり、得られた複合磁性体の磁気特性に不均一が生じる虞があるので好ましくない。   The magnitude of the magnetic field to be applied is preferably 100 gauss or more and 3000 gauss or less. If the magnitude of the magnetic field is less than 100 gauss, the magnetic field is too small, and the magnetic powder in the compact may not be sufficiently oriented in one direction. On the other hand, if it exceeds 3000 gauss, the magnetic field becomes too large, and there is a risk that the magnetic powder will be agglomerated and separated from the resin, which is an insulating material, by this magnetic field. This is not preferable because non-uniformity may occur.

絶縁材料として熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を用いる場合の配向方法としては、加熱して流動性を維持した状態で、上記のような磁場の配向により平板状磁性粒子を配向する方法等が挙げられる。   Examples of the orientation method in the case of using a thermosetting resin or a thermoplastic resin as the insulating material include a method of orienting tabular magnetic particles by the orientation of the magnetic field as described above while maintaining the fluidity by heating. It is done.

熱処理または焼成の条件としては、還元性雰囲気中または真空中における熱処理、またはホットプレス等による加圧熱処理が好適に用いられる。
熱処理または焼成によって、熱硬化性樹脂の硬化、あるいは熱可塑性樹脂の軟化による緻密化がなされる。そこで、熱処理または焼成時における成形体の気孔率は、20%以下にすることが好ましい。
As the heat treatment or firing conditions, heat treatment in a reducing atmosphere or vacuum, or pressure heat treatment by hot pressing or the like is preferably used.
By heat treatment or baking, the thermosetting resin is hardened or densified by softening the thermoplastic resin. Therefore, the porosity of the molded body during heat treatment or firing is preferably 20% or less.

プレス装置で成形体に圧力を加える際に、絶縁材料として樹脂を用いる場合には、効果的に気孔を減少させるために、樹脂の軟化温度以上かつ硬化開始温度以下で圧力を加えることが好ましい。特に、熱可塑性樹脂を使用した場合には、樹脂の軟化温度以上の温度で圧力を加えて、樹脂同士を融着させる必要がある。
プレス時の圧力は適宜調整すればよいが、5MPa〜20MPa程度の圧力を加えるのが好ましい。
以上により、本実施形態の複合磁性体が得られる。
When a resin is used as the insulating material when applying pressure to the molded body with a press apparatus, it is preferable to apply pressure at a temperature higher than the softening temperature of the resin and lower than the curing start temperature in order to effectively reduce pores. In particular, when a thermoplastic resin is used, it is necessary to apply pressure at a temperature equal to or higher than the softening temperature of the resin to fuse the resins together.
The pressure during pressing may be adjusted as appropriate, but it is preferable to apply a pressure of about 5 MPa to 20 MPa.
The composite magnetic body of this embodiment is obtained by the above.

[アンテナ]
本実施形態のアンテナは、上記の複合磁性体を装荷し、かつ70MHzから500MHzまでの周波数帯域の電磁波を、送信、受信または送受信するアンテナである。
このアンテナの形状は、装荷される通信装置の大きさや形状に合わせて適宜変更可能であり、例えば、渦巻き状、蛇行状等が挙げられる。
[antenna]
The antenna of this embodiment is an antenna that loads the above-described composite magnetic material and transmits, receives, or transmits / receives electromagnetic waves in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz.
The shape of the antenna can be appropriately changed according to the size and shape of the loaded communication device, and examples thereof include a spiral shape and a meandering shape.

このアンテナに上記の複合磁性体を装荷させる方法としては、特に制限されず、アンテナを構成する銅線等の導体(以下、「アンテナ導体」と称する)に上記の複合磁性体を被覆させる等、公知の方法で装荷させればよい。
ここで、「装荷」とは、電磁的な相互作用により波長短縮等の効果が得られるようにするために、アンテナ導体に複合磁性体を接触させたり、あるいは近づけたりすることである。
The method for loading the antenna with the composite magnetic body is not particularly limited, and the conductor such as a copper wire constituting the antenna (hereinafter referred to as “antenna conductor”) is covered with the composite magnetic body. What is necessary is just to load by a well-known method.
Here, “loading” refers to bringing the composite magnetic material into contact with or close to the antenna conductor in order to obtain an effect such as wavelength reduction by electromagnetic interaction.

アンテナの種類及び形状は、特に制限されず、モノポールアンテナ、ループアンテナ、ヘリカルアンテナ、パッチアンテナ、F型アンテナ、L型アンテナ等が好適に用いられる。また、アンテナをより小型化させるために整合回路を併用してもよい。
例えば、モノポールアンテナやL字アンテナは、アンテナ導体を中心として、上記の複合磁性体を棒状あるいは長尺の板状に加工したもので挟み込むように形成することで得ることができる。
また、ヘリカルアンテナは、上記の複合磁性体を棒状に加工した棒状複合磁性体の周囲に、銅線等からなる長尺かつ極細のアンテナ導体をコイル状に巻回することで得ることができる。
これらのアンテナでは、波長短縮効果により、所望波長の1/4よりも長さが短い小型アンテナを得ることが可能である。
The type and shape of the antenna are not particularly limited, and a monopole antenna, a loop antenna, a helical antenna, a patch antenna, an F-type antenna, an L-type antenna, or the like is preferably used. Further, a matching circuit may be used in combination in order to reduce the size of the antenna.
For example, a monopole antenna or an L-shaped antenna can be obtained by sandwiching the above composite magnetic body into a rod-like or long plate-like shape around the antenna conductor.
The helical antenna can be obtained by winding a long and extremely thin antenna conductor made of copper wire or the like in a coil shape around a rod-shaped composite magnetic material obtained by processing the above-described composite magnetic material into a rod shape.
With these antennas, it is possible to obtain a small antenna having a length shorter than ¼ of the desired wavelength due to the wavelength shortening effect.

図3は、本実施形態のアンテナの一例であるモノポールアンテナの給電方法を示す模式図であり、このモノポールアンテナ21は、棒状のアンテナ導体22と、このアンテナ導体22を埋め込むことによりその表面を被覆した板状の複合磁性体23とを備えている。
このモノポールアンテナ21は、所定形状の導体からなる地板24に同軸コネクタ等を介して接続され、この同軸コネクタ等の内導体である接続部25を給電点とするように交流信号発信機26が接続されている。この給電点となる接続部25と地板24とは、電気的に絶縁されている。
その他の種類及び形状のアンテナにおける給電方法も上記と同様、アンテナは地板24にコネクタ等を介して接続され、この接続部25を給電点とするように交流信号発信機26が接続される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of feeding a monopole antenna, which is an example of the antenna of the present embodiment. The monopole antenna 21 has a rod-shaped antenna conductor 22 and a surface of the antenna conductor 22 embedded by embedding the antenna conductor 22. And a plate-like composite magnetic body 23 coated with
The monopole antenna 21 is connected to a ground plane 24 made of a conductor having a predetermined shape via a coaxial connector or the like, and an AC signal transmitter 26 is connected to a connection portion 25 that is an inner conductor of the coaxial connector or the like as a feeding point. It is connected. The connecting portion 25 and the ground plane 24 serving as a feeding point are electrically insulated.
In the same manner as described above, the antenna is connected to the ground plane 24 via a connector or the like, and the AC signal transmitter 26 is connected so that the connection portion 25 serves as a feeding point.

[通信装置]
本実施形態の通信装置は、上記のアンテナを備えている。
この通信装置としては、電磁波を介して各種情報の送信、受信、送受信のいずれかを行う装置であればよく、特に限定されない。例えば、パーソナルコンピューター、携帯用電話機、携帯情報端末、スマートフォン等の多機能携帯用情報端末、PDA(Personal Digital Assistant)等の通信機器、オーディオ機器、ビデオ機器、カメラ機器等の各種電子機器等が挙げられる。
これらの通信装置においては、上記のアンテナは、通信装置の外部に設けられていてもよく、また、内蔵されていてもよく、いずれでもよい。
[Communication device]
The communication device of this embodiment includes the antenna described above.
The communication device is not particularly limited as long as it is a device that transmits, receives, or transmits / receives various information via electromagnetic waves. For example, personal computers, portable telephones, portable information terminals, multifunctional portable information terminals such as smartphones, communication devices such as PDAs (Personal Digital Assistants), various electronic devices such as audio devices, video devices, camera devices, etc. It is done.
In these communication devices, the antenna may be provided outside the communication device, or may be built in either.

ここで、通信装置として携帯用電話機を例に取り、上記のアンテナの様々な取り付け方について説明する。
図4は、本実施形態の通信装置の一種の携帯用電話機の一例を示す斜視図であり、この携帯用電話機31は、筐体32の前面に液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等からなる表示機能を有する表示部33が設けられ、この表示部33の裏面側には地板(図示略)が設けられ、この地板にコネクタ等を介して棒状のモノポールアンテナ34内に配設された銅線等の導体からなるアンテナ導体35が接続され、この接続部を介して携帯用電話機31の電子回路(図示略)が接続されている。このモノポールアンテナ34のアンテナ導体35は、複合磁性体36により被覆されている。
Here, taking a portable telephone as an example of the communication device, various methods of attaching the antenna will be described.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a kind of mobile phone of the communication apparatus of the present embodiment. The mobile phone 31 has a display function including a liquid crystal display, an organic EL display, or the like on the front surface of the housing 32. The display unit 33 is provided, and a ground plate (not shown) is provided on the back side of the display unit 33, and a copper wire or the like disposed in the rod-shaped monopole antenna 34 via a connector or the like on the ground plate. An antenna conductor 35 made of a conductor is connected, and an electronic circuit (not shown) of the portable telephone 31 is connected through this connection portion. The antenna conductor 35 of the monopole antenna 34 is covered with a composite magnetic material 36.

このモノポールアンテナ34は、筐体32から取り出し可能かつ筐体32に収納可能とされており、通信時は、必要に応じて筐体32から引き出して通信を行い、通信しない時には、筐体32に押し込んで収納するようになっている。
このモノポールアンテナ34は、棒状である必要はなく、伸縮自在であってもよい。
このモノポールアンテナ34は、アンテナ利得を向上させることを考慮すると、表示部33等と重ならない位置に設けることが好ましい。なお、表示部33等と重なる位置にモノポールアンテナ34を設ける場合には、このモノポールアンテナ34と表示部33との間隔を空けることが好ましい。
The monopole antenna 34 is removable from the housing 32 and can be housed in the housing 32. During communication, the monopole antenna 34 is pulled out from the housing 32 as necessary to perform communication. When not communicating, the housing 32 is provided. It is designed to be pushed into the storage.
The monopole antenna 34 does not have to be rod-shaped and may be extendable / contractable.
The monopole antenna 34 is preferably provided at a position that does not overlap the display unit 33 or the like in consideration of improving the antenna gain. In the case where the monopole antenna 34 is provided at a position overlapping with the display unit 33 and the like, it is preferable that the monopole antenna 34 and the display unit 33 are spaced from each other.

図5は、本実施形態の通信装置の一種の携帯用電話機の他の一例を示す斜視図であり、この携帯用電話機41は、筐体42の前面に液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等からなる表示機能を有する表示部43が設けられ、側面に外部アンテナ用端子44が設けられ、この外部アンテナ用端子44には、棒状のモノポールアンテナ45の側面に設けられた接続端子46が嵌め込まれており、このモノポールアンテナ45は表示部43の裏面側に設けられた地板(図示略)に接続端子46及び外部アンテナ用端子44を介して接続され、この接続部を介して携帯用電話機41の電子回路(図示略)が接続されている。このモノポールアンテナ45は、銅線等の導体からなるアンテナ導体47が複合磁性体48により被覆されている。
この携帯用電話機41では、モノポールアンテナ45の接続端子46を外部アンテナ用端子44に挿入・取り外しすることで、装着及び取り外し可能とされている。
FIG. 5 is a perspective view showing another example of a kind of mobile phone of the communication apparatus of the present embodiment. The mobile phone 41 is a display comprising a liquid crystal display, an organic EL display, or the like on the front surface of the housing 42. A display portion 43 having a function is provided, and an external antenna terminal 44 is provided on the side surface. A connection terminal 46 provided on the side surface of the rod-shaped monopole antenna 45 is fitted into the external antenna terminal 44. The monopole antenna 45 is connected to a ground plate (not shown) provided on the back side of the display unit 43 via a connection terminal 46 and an external antenna terminal 44, and the electronic phone of the portable telephone 41 is connected via this connection unit. A circuit (not shown) is connected. In this monopole antenna 45, an antenna conductor 47 made of a conductor such as a copper wire is covered with a composite magnetic body 48.
This portable telephone 41 can be attached and detached by inserting / removing the connection terminal 46 of the monopole antenna 45 to / from the external antenna terminal 44.

図6は、本実施形態の通信装置の一種の携帯用電話機のさらに他の一例の一部を示す部分斜視図であり、この携帯用電話機51は、筐体52の前面の液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等からなる表示機能を有する表示部(図示略)の背面側に地板53が設けられ、この地板53と重ならない位置(図6では、地板53の上方)にL字アンテナ54が設けられ、このL字アンテナ54内に配設された銅線等の導体からなるアンテナ導体55が地板53にコネクタ等を介して接続され、この接続部を介して携帯用電話機51の電子回路(図示略)が接続されている。このL字アンテナ54は、アンテナ導体55が複合磁性体56により被覆されている。   FIG. 6 is a partial perspective view showing a part of still another example of a kind of mobile phone of the communication apparatus according to the present embodiment. The mobile phone 51 includes a liquid crystal display or an organic EL on the front surface of the casing 52. A ground plane 53 is provided on the back side of a display unit (not shown) having a display function such as a display, and an L-shaped antenna 54 is provided at a position that does not overlap the ground plane 53 (in FIG. 6, above the ground plane 53). An antenna conductor 55 made of a conductor such as a copper wire disposed in the L-shaped antenna 54 is connected to the ground plane 53 via a connector or the like, and an electronic circuit (not shown) of the portable telephone 51 is connected via this connection portion. Is connected. The L-shaped antenna 54 has an antenna conductor 55 covered with a composite magnetic body 56.

図7は、本実施形態の通信装置の一種の携帯用電話機のさらに他の一例の一部を示す部分斜視図であり、この携帯用電話機61は、筐体62の前面の液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等からなる表示機能を有する表示部(図示略)の背面側に地板63が設けられ、この地板63と重ならない位置(図7では、地板63の上方)にヘリカルアンテナ64が設けられ、このヘリカルアンテナ64のうち棒状の複合磁性体65に巻回された螺旋状のアンテナ導体66が地板63にコネクタ等を介して接続され、この接続部を介して携帯用電話機61の電子回路(図示略)が接続されている。   FIG. 7 is a partial perspective view showing a part of still another example of a kind of mobile phone of the communication apparatus according to the present embodiment. The mobile phone 61 includes a liquid crystal display or an organic EL on the front surface of the housing 62. A ground plate 63 is provided on the back side of a display unit (not shown) having a display function such as a display, and a helical antenna 64 is provided at a position that does not overlap the ground plate 63 (above the ground plate 63 in FIG. 7). A helical antenna conductor 66 wound around a rod-shaped composite magnetic body 65 of the helical antenna 64 is connected to the ground plate 63 via a connector or the like, and an electronic circuit (not shown) of the portable telephone 61 is connected via this connection portion. ) Is connected.

上記の各例によれば、搭載しているモノポールアンテナ34、45、L字アンテナ54またはヘリカルアンテナ64が共に小型であるから、アンテナを携帯用電話機内の狭い空間に配置させることができ、アンテナ以外の部品により電磁波が遮断されることなく、アンテナ利得の高い携帯用電話機を得ることができる。   According to each of the above examples, since the mounted monopole antennas 34 and 45, the L-shaped antenna 54 or the helical antenna 64 are both small, the antenna can be arranged in a narrow space in the portable telephone, A portable telephone with a high antenna gain can be obtained without electromagnetic waves being blocked by components other than the antenna.

本実施形態の複合磁性体によれば、磁性粉体を扁平状とし、さらに、70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’を7以上、かつ複素透磁率の損失正接tanδμを0.05以下としたので、μr’の周波数依存性がほとんどなく、この周波数帯域における波長の短縮率を大きく取ることができる。
したがって、この複合磁性体をVHF帯等のアンテナに適用すれば、この複合磁性体の表面における渦電流の発生を防止することができ、μr’の低下を防止することができ、さらなるアンテナの小型化を図ることができる。
さらに、この複合磁性体をVHF帯等のアンテナを備えた電子部品に適用すれば、アンテナや電子部品のさらなる小型化を図ることができる。
According to the composite magnetic body of this embodiment, the magnetic powder is flattened, and the real part μr ′ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz is 7 or more, and the loss tangent tan δμ of the complex permeability is Since it is 0.05 or less, there is almost no frequency dependency of μr ′, and the wavelength shortening rate in this frequency band can be increased.
Therefore, if this composite magnetic body is applied to an antenna such as a VHF band, it is possible to prevent the generation of eddy currents on the surface of the composite magnetic body, to prevent the decrease in μr ′, and to further reduce the size of the antenna. Can be achieved.
Furthermore, if this composite magnetic body is applied to an electronic component having an antenna such as a VHF band, the antenna and the electronic component can be further reduced in size.

特に、複合磁性体のtanδμが70MHzから500MHzまで、好ましくは90MHzから220MHzまでの周波数帯域で0.1以下であれば、磁気損失を小さくすることができ、アンテナの利得の向上を図ることができるので、この複合磁性体をVHF帯等のアンテナや電子部品に適用することにより、小型で利得の高いアンテナを得ることができる。   In particular, if tan δμ of the composite magnetic material is 0.1 or less in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz, preferably from 90 MHz to 220 MHz, the magnetic loss can be reduced and the gain of the antenna can be improved. Therefore, by applying this composite magnetic body to an antenna such as a VHF band or an electronic component, a small antenna having a high gain can be obtained.

この複合磁性体の気孔率を20%以下とすれば、インピーダンスマッチングによる電力損失を抑制することができる。
また、この複合磁性体の70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素誘電率の実部εr’を15以上、かつ複素誘電率の損失正接tanδεを0.1以下とすれば、アンテナの小型化と利得の向上を図ることができる。
したがって、この複合磁性体を70MHzから500MHzまでの周波数帯域(VHF帯等)のアンテナや電子部品に適用すれば、小型で利得の高いアンテナを得ることができる。
If the porosity of this composite magnetic body is 20% or less, power loss due to impedance matching can be suppressed.
Further, if the real part εr ′ of the complex dielectric constant in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz of the composite magnetic material is 15 or more and the loss tangent tan δε of the complex dielectric constant is 0.1 or less, the antenna can be reduced in size and gain. Can be improved.
Therefore, if this composite magnetic material is applied to an antenna or electronic component in a frequency band (VHF band or the like) from 70 MHz to 500 MHz, an antenna having a small size and a high gain can be obtained.

本実施形態の複合磁性体の製造方法によれば、平均粒子径が3μm以下の球状の磁性粒子を溶液中に分散してなるスラリー及び分散媒体を、密閉可能な容器内に、前記スラリー及び前記分散媒体の合計の体積量が前記容器内の体積と同じくなるように充填し、このスラリーを前記分散媒体と共に密閉状態にて撹拌し、前記球状の磁性粒子同士を変形及び融着させて扁平状の磁性粉体とする第1の工程と、前記扁平状の磁性粉体を、絶縁材料に混合して成形材料とする第2の工程と、前記成形材料を成形または基材上に塗布し、乾燥し、熱処理または焼成する第3の工程と、を備えたので、70MHzから500MHzまでの周波数帯域におけるμr’が7以上、かつtanδμも0.1以下の複合磁性体を容易に作製することができる。   According to the method for producing a composite magnetic body of the present embodiment, a slurry obtained by dispersing spherical magnetic particles having an average particle diameter of 3 μm or less in a solution and a dispersion medium are placed in a sealable container, the slurry and the The total volume of the dispersion medium is filled so as to be the same as the volume in the container, and this slurry is stirred together with the dispersion medium in a sealed state, and the spherical magnetic particles are deformed and fused together to form a flat shape. A first step of making the magnetic powder, a second step of mixing the flat magnetic powder with an insulating material to form a molding material, and molding or applying the molding material on a substrate, And a third step of drying, heat treatment or firing, so that it is possible to easily produce a composite magnetic body having μr ′ of 7 or more and tan δμ of 0.1 or less in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz. it can.

本実施形態のアンテナによれば、本実施形態の複合磁性体を装荷し、かつ70MHzから500MHzまでの周波数帯域の電磁波を、送信、受信または送受信することとしたので、アンテナのさらなる小型化を図ることができる。   According to the antenna of this embodiment, since the composite magnetic body of this embodiment is loaded and electromagnetic waves in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz are transmitted, received, or transmitted / received, further miniaturization of the antenna is achieved. be able to.

本実施形態の通信装置によれば、本実施形態の小型のアンテナを備えたので、電磁波を遮断する他の電子機器の影響を受けにくい場所にアンテナを配置させる自由度が高く、良好な送受信が可能な小型の通信装置を得ることができる。   According to the communication apparatus of the present embodiment, since the small antenna of the present embodiment is provided, the degree of freedom of placing the antenna in a place that is not easily affected by other electronic devices that block electromagnetic waves is high, and good transmission and reception are possible. A possible small communication device can be obtained.

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.

[実施例1]
亜鉛4質量%、ニッケル76質量%、鉄20質量%からなる平均粒径0.25μmの磁性粒子200gを、界面活性剤として窒素含有のグラフトポリマー フローレンKDG−2400(共栄社化学社製)を溶解したキシレン400gおよびイソプロピルアルコール400gの混合液に混合し、スラリーを作製した。
次いで、密閉容器として、図2に示すような循環密閉型で容器体積が5Lのサンドミル ウルトラアペックスミルUAM−5(寿工業社製)を用い、この密閉容器内に、分散媒体として平均粒径200μmのジルコニアビーズを投入し、次いで、上記のスラリーを投入し、密閉容器内を満たした。ここでは、密閉容器内から排出されたスラリーを再度投入して循環するように配管した。
[Example 1]
200 g of magnetic particles having an average particle diameter of 0.25 μm composed of 4% by mass of zinc, 76% by mass of nickel, and 20% by mass of iron were dissolved as a surfactant into a nitrogen-containing graft polymer Floren KDG-2400 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.). A slurry was prepared by mixing with 400 g of xylene and 400 g of isopropyl alcohol.
Next, a sand mill Ultra Apex Mill UAM-5 (manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd.) having a circulation volume of 5 L and having a container volume of 5 L as shown in FIG. Zirconia beads were charged, and then the above slurry was charged to fill the sealed container. Here, piping was made so that the slurry discharged from the sealed container was charged again and circulated.

この状態で、スラリーの密閉容器内の滞留時間が20分になるまで、回転体の外周端付近の流速が10m/秒となる回転数で攪拌し、扁平状の磁性粉体を作製した。
次いで、得られた扁平状の磁性粉体を乾燥させて溶媒を散逸させた後、この扁平状の磁性粉体の所定量(樹脂と磁性粉体の全体量に対して40体積%)を、エポキシ樹脂 EPICLON HP−7200L(DIC(株)社製)を固形分比率40%にキシレンで希釈して得られた樹脂ワニスに添加して攪拌混合した。
In this state, until the residence time of the slurry in the airtight container reached 20 minutes, stirring was performed at a rotational speed at which the flow velocity near the outer peripheral end of the rotating body was 10 m / second to produce a flat magnetic powder.
Next, after drying the obtained flat magnetic powder to dissipate the solvent, a predetermined amount of this flat magnetic powder (40% by volume with respect to the total amount of resin and magnetic powder) Epoxy resin EPICLON HP-7200L (manufactured by DIC Corporation) was added to a resin varnish obtained by diluting with xylene to a solid content ratio of 40% and stirred and mixed.

得られた混合物を、ドクターブレード法により30mm角、厚み100μmの正方形状のフィルムに成形した。
次いで、このフィルムを90℃、大気中にて1時間乾燥してドライフィルムとし、その後、減圧プレス装置にてプレス焼成を行った。プレス条件は、常圧のまま130℃まで20分で昇温させ、その後2MPaの圧力を加えて5分間保持し、その後160℃まで昇温させて40分間保持して樹脂を硬化させ、30mm角、厚み50μmの正方形のフイルム状の実施例1の複合磁性体を得た。
The obtained mixture was formed into a 30 mm square and 100 μm thick square film by the doctor blade method.
Next, this film was dried at 90 ° C. in the air for 1 hour to form a dry film, and then press fired in a reduced pressure press. The press conditions were as follows: normal pressure was raised to 130 ° C. in 20 minutes, then 2 MPa pressure was applied and held for 5 minutes, then heated to 160 ° C. and held for 40 minutes to cure the resin, 30 mm square A composite magnetic body of Example 1 in the form of a square film having a thickness of 50 μm was obtained.

次いで、この複合磁性体の電磁気特性及び気孔率を、以下の方法により評価した。
(1)電磁気特性
複合磁性体の複素透磁率の実部μr’、複素誘電率の実部εr’、複素透磁率のtanδμ及び複素誘電率のtanδεを、マテリアルアナライザー E4991A型(Agilent Technologies社製)にて、大気中室温(25℃)にて測定した。
Next, the electromagnetic characteristics and porosity of the composite magnetic material were evaluated by the following methods.
(1) Electromagnetic characteristics The complex magnetic material real part μr ′, complex dielectric constant real part εr ′, complex magnetic permeability tan δμ and complex dielectric constant tan δε are represented by a material analyzer E4991A type (manufactured by Agilent Technologies). And measured at room temperature (25 ° C.) in the atmosphere.

(2)気孔率
複合磁性体の寸法と質量を測定し、これらの測定値に基づき実測密度を算出した。
一方、樹脂の理論密度(≒実測密度)は樹脂のみの硬化体の寸法と質量を測定し、これらの測定値から算出した。また、磁性粉体の理論密度は、磁性粉体のX線回折パターンから求めたX線理論密度を用いた。
これらの値を上記の式(4)に代入し、複合磁性体の気孔率を算出した。
(2) Porosity The dimensions and mass of the composite magnetic material were measured, and the actual density was calculated based on these measured values.
On the other hand, the theoretical density (≈measured density) of the resin was calculated from these measured values by measuring the dimensions and mass of the cured body of resin alone. The theoretical density of the magnetic powder was the X-ray theoretical density determined from the X-ray diffraction pattern of the magnetic powder.
These values were substituted into the above equation (4) to calculate the porosity of the composite magnetic material.

その結果、実施例1の複合磁性体の気孔率は13.1%であった。また、90MHzにおける複素透磁率の実部μr’は12、損失正接tanδμは0.02であり、220MHzにおける複素透磁率の実部μr’は13、損失正接tanδμは0.03であった。   As a result, the porosity of the composite magnetic material of Example 1 was 13.1%. The real part μr ′ of the complex permeability at 90 MHz was 12, and the loss tangent tan δμ was 0.02, the real part μr ′ of the complex permeability at 220 MHz was 13, and the loss tangent tan δμ was 0.03.

また、この複合磁性体中の磁性粒子の形状を、走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、扁平状の磁性粉体50個の平均の厚みは0.08μm、平均長径は0.5μmであり、平均アスペクト比は6.25であった。また、球状の磁性粒子や、厚みが0.01μm以上かつ0.5μm以下、長径が0.05μm以上かつ20μm以下、かつアスペクト比が5以上でない磁性粉体は観察されず、球状の磁性粒子は認められなかった。
この複合磁性体のμr’、μr’’、tanδμを図8に、この複合磁性体の走査型電子顕微鏡(SEM)像を図9に、それぞれ示す。
Further, when the shape of the magnetic particles in the composite magnetic material was observed with a scanning electron microscope (SEM), the average thickness of 50 flat magnetic powders was 0.08 μm, and the average major axis was 0.5 μm. Yes, the average aspect ratio was 6.25. In addition, spherical magnetic particles, magnetic powder having a thickness of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less, a major axis of 0.05 μm or more and 20 μm or less, and an aspect ratio of 5 or more are not observed, and spherical magnetic particles are not I was not able to admit.
FIG. 8 shows μr ′, μr ″, and tan δμ of the composite magnetic material, and FIG. 9 shows a scanning electron microscope (SEM) image of the composite magnetic material.

[実施例2]
ニッケル78質量%、鉄22質量%からなる平均粒径0.2μmの磁性粒子200gを、界面活性剤として窒素含有のグラフトポリマー フローレンKDG−2400(共栄社化学社製)を溶解したキシレン800gに混合し、スラリーを作製した。
次いで、密閉容器として、図2に示すような循環密閉型で容器体積が5Lのサンドミル ウルトラアペックスミルUAM−5(寿工業社製)を用い、この密閉容器内に、分散媒体として平均粒径50μmのジルコニアビーズを投入し、次いで、上記のスラリーを投入し、密閉容器内を満たした。ここでは、循環は行わず、密閉容器の投入口は液封した。
[Example 2]
200 g of magnetic particles having an average particle diameter of 0.2 μm composed of 78% by mass of nickel and 22% by mass of iron are mixed with 800 g of xylene in which nitrogen-containing graft polymer Floren KDG-2400 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) is dissolved as a surfactant. A slurry was prepared.
Next, a sand mill Ultra Apex Mill UAM-5 (manufactured by Kotobuki Kogyo Co., Ltd.) having a circulation volume of 5 L and a container volume of 5 L as shown in FIG. Zirconia beads were charged, and then the above slurry was charged to fill the sealed container. Here, circulation was not performed, and the inlet of the sealed container was liquid-sealed.

この状態で、密閉容器内の回転体の外周端付近の流速が10m/秒となる回転数で4時間攪拌し、磁性粉体を作製した。
次いで、得られた磁性粉体を乾燥させて溶媒を散逸させた後に、この磁性粉体の所定量(樹脂と磁性粉体の全体積量に対して40体積%)を、ポリスチレン樹脂 ディックスチレンMH6800−1(DIC(株)社製)を固形分比率40%にトルエンで希釈した樹脂ワニスに添加して撹拌混合した。
In this state, magnetic powder was produced by stirring for 4 hours at a rotational speed at which the flow velocity near the outer peripheral edge of the rotating body in the sealed container was 10 m / sec.
Next, after drying the obtained magnetic powder to dissipate the solvent, a predetermined amount of this magnetic powder (40% by volume with respect to the total volume of the resin and the magnetic powder) was used as a polystyrene resin dick styrene MH6800. -1 (manufactured by DIC Corporation) was added to a resin varnish diluted with toluene to a solid content ratio of 40% and mixed with stirring.

次いで、この混合物をポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上にバーコーターにて0.1mmの厚みになるように、シート成形を行った。
シート成形後、このシートの面に水平方向に900ガウスの磁場を6分間印加した。次いで、80℃の温風を当てて風乾させた。次いで95℃で10MPaのプレス圧力5分間加えて、実施例2の複合磁性体を得た。
Next, the mixture was formed into a sheet on a polyethylene terephthalate (PET) film so as to have a thickness of 0.1 mm using a bar coater.
After forming the sheet, a 900 gauss magnetic field was applied to the surface of the sheet in the horizontal direction for 6 minutes. Subsequently, it was air-dried by applying hot air of 80 ° C. Next, a composite magnetic body of Example 2 was obtained by applying a press pressure of 10 MPa at 95 ° C. for 5 minutes.

実施例2の複合磁性体について、実施例1と同様に評価したところ、この複合磁性体の気孔率は13%であった。
また、90MHzにおけるμr’は9、tanδμは0.02であり、220MHzにおけるμr’は9、tanδμは0.02であった。
When the composite magnetic body of Example 2 was evaluated in the same manner as in Example 1, the porosity of the composite magnetic body was 13%.
Further, μr ′ at 90 MHz was 9 and tan δμ was 0.02, μr ′ at 220 MHz was 9 and tan δμ was 0.02.

また、この複合磁性体中の磁性粒子の形状を実施例1と同様に観察したところ、磁性粒子50個の平均の厚みは0.15μm、平均長径は1.2μmであり、平均アスペクト比は8であった。また、球状の磁性粒子や、厚みが0.01μm以上かつ0.5μm以下、長径が0.05μm以上かつ20μm以下、かつアスペクト比が5以上でない磁性粉体は観察されず、球状の磁性粒子は認められなかった。
この複合磁性体のμr’、μr’’、tanδμを図10に示す。
The shape of the magnetic particles in the composite magnetic material was observed in the same manner as in Example 1. As a result, the average thickness of 50 magnetic particles was 0.15 μm, the average major axis was 1.2 μm, and the average aspect ratio was 8 Met. In addition, spherical magnetic particles, magnetic powder having a thickness of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less, a major axis of 0.05 μm or more and 20 μm or less, and an aspect ratio of 5 or more are not observed, and spherical magnetic particles are not I was not able to admit.
FIG. 10 shows μr ′, μr ″, and tan δμ of this composite magnetic material.

「実施例3」
ニッケル78質量%、鉄22質量%からなる平均粒径0.2μmの磁性粒子の替わりに、ニッケル88質量%、鉄12質量%からなる平均粒径0.2μmの磁性粒子を用いた以外は、実施例2と同様にして、実施例3の複合磁性体を得た。
"Example 3"
Instead of using magnetic particles having an average particle diameter of 0.2 μm consisting of 78 mass% of nickel and 22 mass% of iron and having an average particle diameter of 0.2 μm, using magnetic particles having an average particle diameter of 0.2 μm consisting of 88 mass% of nickel and 12 mass% of iron The composite magnetic body of Example 3 was obtained in the same manner as Example 2.

得られた複合磁性体について、実施例1と同様に評価したところ、この複合磁性体の気孔率は12%であった。
また、90MHzにおける複素透磁率の実部μr’は9、損失正接tanδμは0.03であり、220MHzにおける複素透磁率の実部μr’は9.5、損失正接tanδμは0.04であった。
When the obtained composite magnetic body was evaluated in the same manner as in Example 1, the porosity of the composite magnetic body was 12%.
The real part μr ′ of the complex permeability at 90 MHz was 9 and the loss tangent tan δμ was 0.03, the real part μr ′ of the complex permeability at 220 MHz was 9.5 and the loss tangent tan δμ was 0.04. .

また、この複合磁性体中の磁性粒子の形状を実施例1と同様に観察したところ、磁性粉体50個の平均の厚みは0.18μm、平均長径は1.2μmであり、平均アスペクト比は6.7であった。また、球状の磁性粒子や、厚みが0.01μm以上かつ0.5μm以下、長径が0.05μm以上かつ20μm以下、かつアスペクト比が5以上でない磁性粉体は観察されず、球状の磁性粒子は認められなかった。   Further, when the shape of the magnetic particles in this composite magnetic material was observed in the same manner as in Example 1, the average thickness of 50 magnetic powders was 0.18 μm, the average major axis was 1.2 μm, and the average aspect ratio was It was 6.7. In addition, spherical magnetic particles, magnetic powder having a thickness of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less, a major axis of 0.05 μm or more and 20 μm or less, and an aspect ratio of 5 or more are not observed, and spherical magnetic particles are not I was not able to admit.

「実施例4」
ニッケル78質量%、鉄22質量%からなる平均粒径0.2μmの磁性粒子の替わりに、ニッケル68質量%、鉄32質量%からなる平均粒径0.2μmの磁性粒子を用いた以外は、実施例2と同様にして、実施例4の複合磁性体を得た。
Example 4
Instead of magnetic particles having an average particle diameter of 0.2 μm consisting of 78 mass% of nickel and 22 mass% of iron, magnetic particles having an average particle diameter of 0.2 μm consisting of 68 mass% of nickel and 32 mass% of iron were used. The composite magnetic body of Example 4 was obtained in the same manner as Example 2.

得られた複合磁性体について、実施例1と同様に評価したところ、この複合磁性体の気孔率は12%であった。
また、90MHzにおける複素透磁率の実部μr’は9.5、損失正接tanδμは0.03であり、220MHzにおける複素透磁率の実部μr’は9.8、損失正接tanδμは0.04であった。
When the obtained composite magnetic body was evaluated in the same manner as in Example 1, the porosity of the composite magnetic body was 12%.
The real part μr ′ of the complex permeability at 90 MHz is 9.5 and the loss tangent tan δμ is 0.03, and the real part μr ′ of the complex permeability at 220 MHz is 9.8 and the loss tangent tan δμ is 0.04. there were.

また、この複合磁性体中の磁性粒子の形状を実施例1と同様に観察したところ、磁性粉体50個の平均の厚みは0.2μm、平均長径は1.2μmであり、平均アスペクト比は6であった。また、球状の磁性粒子や、厚みが0.01μm以上かつ0.5μm以下、長径が0.05μm以上かつ20μm以下、かつアスペクト比が5以上でない磁性粉体は観察されず、球状の磁性粒子は認められなかった。   Further, when the shape of the magnetic particles in this composite magnetic material was observed in the same manner as in Example 1, the average thickness of 50 magnetic powders was 0.2 μm, the average major axis was 1.2 μm, and the average aspect ratio was 6. In addition, spherical magnetic particles, magnetic powder having a thickness of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less, a major axis of 0.05 μm or more and 20 μm or less, and an aspect ratio of 5 or more are not observed, and spherical magnetic particles are not I was not able to admit.

「実施例5」
ポリスチレン樹脂の替わりに、ポリスチレン樹脂とスチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー タフプレン126S(旭化成ケミカルズ(株)社製)を50:50の質量比で混合した樹脂を使用した以外は、実施例2と同様にして、実施例5の複合磁性体を得た。
"Example 5"
Example 2 was used in the same manner as in Example 2 except that a resin in which a polystyrene resin and a styrene / butadiene-based thermoplastic elastomer Toughprene 126S (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) were mixed at a mass ratio of 50:50 was used instead of the polystyrene resin. Thus, a composite magnetic body of Example 5 was obtained.

得られた複合磁性体について、実施例1と同様に評価したところ、この複合磁性体の気孔率は10.5%であった。
また、90MHzにおける複素透磁率の実部μr’は12、損失正接tanδμは0.02であり、220MHzにおける複素透磁率の実部μr’は12、損失正接tanδμは0.02であった。
When the obtained composite magnetic body was evaluated in the same manner as in Example 1, the porosity of the composite magnetic body was 10.5%.
The real part μr ′ of the complex permeability at 90 MHz was 12 and the loss tangent tan δμ was 0.02, the real part μr ′ of the complex permeability at 220 MHz was 12, and the loss tangent tan δμ was 0.02.

また、この複合磁性体中の磁性粒子の形状を実施例1と同様に観察したところ、磁性粉体50個の平均の厚みは0.15μm、平均長径は1.2μmであり、平均アスペクト比は8であった。また、球状の磁性粒子や、厚みが0.01μm以上かつ0.5μm以下、長径が0.05μm以上かつ20μm以下、かつアスペクト比が5以上でない磁性粉体は観察されず、球状の磁性粒子は認められなかった。   Further, when the shape of the magnetic particles in the composite magnetic material was observed in the same manner as in Example 1, the average thickness of 50 magnetic powders was 0.15 μm, the average major axis was 1.2 μm, and the average aspect ratio was It was 8. In addition, spherical magnetic particles, magnetic powder having a thickness of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less, a major axis of 0.05 μm or more and 20 μm or less, and an aspect ratio of 5 or more are not observed, and spherical magnetic particles are not I was not able to admit.

「実施例6」
ポリスチレン樹脂が40体積%となるように混合する替わりに、ポリスチレン樹脂とスチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー タフプレン126S(旭化成ケミカルズ(株)社製)を50:50の質量比で混合した樹脂を用い、この混合樹脂と、磁性粉体の全体積量に対してこの混合樹脂が60体積%となるように混合した以外は、実施例2と同様にして、実施例6の複合磁性体を得た。
"Example 6"
Instead of mixing so that the polystyrene resin becomes 40% by volume, a resin in which a polystyrene resin and a styrene / butadiene-based thermoplastic elastomer Toughprene 126S (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) are mixed at a mass ratio of 50:50 is used. A composite magnetic body of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the mixed resin was mixed so that the mixed resin was 60% by volume with respect to the total volume of the magnetic powder.

得られた複合磁性体について、実施例1と同様に評価したところ、この複合磁性体の気孔率は9.7%であった。
また、90MHzにおけるμr’は16、tanδμは0.03であり、220MHzにおけるμr’は15.4、tanδμは0.03であった。
When the obtained composite magnetic body was evaluated in the same manner as in Example 1, the porosity of the composite magnetic body was 9.7%.
In addition, μr ′ at 90 MHz was 16 and tan δμ was 0.03, μr ′ at 220 MHz was 15.4, and tan δμ was 0.03.

また、この複合磁性体中の磁性粒子の形状を実施例1と同様に観察したところ、磁性粉体50個の平均の厚みは0.15μm、平均長径は1.2μmであり、平均アスペクト比は8であった。また、球状の磁性粒子や、厚みが0.01μm以上かつ0.5μm以下、長径が0.05μm以上かつ20μm以下、かつアスペクト比が5以上でない磁性粉体は観察されず、球状の磁性粒子は認められなかった。   Further, when the shape of the magnetic particles in the composite magnetic material was observed in the same manner as in Example 1, the average thickness of 50 magnetic powders was 0.15 μm, the average major axis was 1.2 μm, and the average aspect ratio was It was 8. In addition, spherical magnetic particles, magnetic powder having a thickness of 0.01 μm or more and 0.5 μm or less, a major axis of 0.05 μm or more and 20 μm or less, and an aspect ratio of 5 or more are not observed, and spherical magnetic particles are not I was not able to admit.

「比較例1」
亜鉛4質量%、ニッケル76質量%、鉄20質量%からなる平均粒径0.25μmの磁性粒子200gを、界面活性剤として窒素含有のグラフトポリマー フローレンKDG−2400(共栄社化学社製)を溶解したキシレン400gおよびイソプロピルアルコール400gの混合液に混合し、スラリーを作製した。
"Comparative Example 1"
200 g of magnetic particles having an average particle diameter of 0.25 μm composed of 4% by mass of zinc, 76% by mass of nickel, and 20% by mass of iron were dissolved as a surfactant into a nitrogen-containing graft polymer Floren KDG-2400 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.). A slurry was prepared by mixing with 400 g of xylene and 400 g of isopropyl alcohol.

次いで、開放容器として、図1に示すような上部開放型のサンドミルを用い、この開放容器のベッセル内に、分散媒体として平均粒径200μmのジルコニアビーズを投入し、次いで、上記のスラリーを投入した。ここでは、ベッセル内の回転体の外周端付近の流速が10m/秒となる回転数で30分間攪拌し、磁性粉体を作製した。   Next, an upper open-type sand mill as shown in FIG. 1 was used as an open container, and zirconia beads having an average particle diameter of 200 μm were charged as a dispersion medium into the vessel of the open container, and then the above slurry was charged. . Here, magnetic powder was produced by stirring for 30 minutes at a rotational speed at which the flow velocity near the outer peripheral edge of the rotating body in the vessel was 10 m / sec.

得られた磁性粉体を用いて、実施例1と同様にして比較例1のフイルム状の複合磁性体を得た。
得られたフイルム状の複合磁性体について、実施例1と同様に評価したところ、この複合磁性体の気孔率は9.7%であった。
また、90MHzにおけるμr’は2.6、tanδμは0.09であり、220MHzにおけるμr’は2.8、tanδμは0.11であった。
Using the obtained magnetic powder, a film-like composite magnetic material of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1.
When the obtained film-like composite magnetic material was evaluated in the same manner as in Example 1, the porosity of the composite magnetic material was 9.7%.
In addition, μr ′ at 90 MHz was 2.6 and tan δμ was 0.09, μr ′ at 220 MHz was 2.8, and tan δμ was 0.11.

また、この複合磁性体の形状を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、磁性粉体は、互いに不規則に重なり合っており、厚みが0.5μm以上のものや、球状の磁性粒子も観察された。
この複合磁性体の複素透磁率(実部μr’及び虚部μr’’)及び損失正接(tanδ)を図11に、この複合磁性体の走査型電子顕微鏡(SEM)像を図12に、それぞれ示す。
Further, when the shape of the composite magnetic material was observed with a scanning electron microscope (SEM), the magnetic powders were irregularly overlapped with each other, and the thickness of 0.5 μm or more and spherical magnetic particles were also observed. It was done.
FIG. 11 shows the complex magnetic permeability (real part μr ′ and imaginary part μr ″) and loss tangent (tan δ) of the composite magnetic body, and FIG. 12 shows a scanning electron microscope (SEM) image of the composite magnetic body. Show.

「実施例7」
実施例1と同様にして得られた混合物を、ドクターブレード法によりフィルムに成形した。次いで、このフィルムを90℃、大気中にて1時間乾燥し、長さ250mm、幅30mm、厚み60μmのドライフィルムを12枚作製した。
"Example 7"
The mixture obtained in the same manner as in Example 1 was formed into a film by the doctor blade method. Next, this film was dried at 90 ° C. in the air for 1 hour to produce 12 dry films having a length of 250 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 60 μm.

次いで、これらのドライフィルムを積層し、6枚目と7枚目の間にアンテナ線として直径0.6mm、長さ250mmの銅線を挟み、その後、減圧プレス装置を用いてプレス焼成を行った。プレス条件は、常圧のまま130℃まで20分で昇温させ、その後2MPaの圧力を加えて5分間保持し、その後160℃まで昇温させて40分間保持して樹脂を硬化させ、図3に示すような、長さ250mm、幅30mm、厚み0.8mmのドライフィルムの積層体からなる複合磁性体23中に、銅線からなるアンテナ導体22が挟み込まれたモノポールアンテナ21を作製した。   Next, these dry films were laminated, and a copper wire having a diameter of 0.6 mm and a length of 250 mm was sandwiched between the sixth and seventh sheets as an antenna wire, and then press firing was performed using a vacuum press device. . The press conditions were as follows: normal pressure was raised to 130 ° C. in 20 minutes, then 2 MPa pressure was applied and held for 5 minutes, then heated to 160 ° C. and held for 40 minutes to cure the resin. A monopole antenna 21 in which an antenna conductor 22 made of a copper wire is sandwiched between composite magnetic bodies 23 made of a laminate of a dry film having a length of 250 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 0.8 mm as shown in FIG.

次いで、このモノポールアンテナ21を500mm角の導体地板24の中央に接続し、交流信号発振機26により接続点25を給電点として、50Ω給電した。
ここでは、このモノポールアンテナ21の共振周波数を測定し、また、比較のために、直径0.6mm、長さ250mmの銅線のみの共振周波数を測定した。
その結果、共振周波数は、銅線のみが273MHzであるのに対して、本実施例のモノポールアンテナは180MHzであり、波長に換算した短縮率としては約66%となった。この結果から、本実施例の複合磁性体を装荷することにより、VHF帯の180MHzのアンテナの長さは34%ほど小型化されることが分かった。
Next, the monopole antenna 21 was connected to the center of a 500 mm square conductor ground plate 24, and 50 Ω was fed by the AC signal oscillator 26 using the connection point 25 as a feeding point.
Here, the resonance frequency of the monopole antenna 21 was measured, and for comparison, the resonance frequency of only a copper wire having a diameter of 0.6 mm and a length of 250 mm was measured.
As a result, the resonance frequency was 273 MHz only for the copper wire, whereas the monopole antenna of this example was 180 MHz, and the shortening rate converted to the wavelength was about 66%. From this result, it was found that the length of the 180 MHz antenna in the VHF band was reduced by about 34% by loading the composite magnetic material of this example.

1 開放容器
2 球状の磁性粒子
3 スラリー
4 分散媒体
5 1軸回転体
11 密閉容器
21 モノポールアンテナ
22 アンテナ導体
23 複合磁性体
24 地板
25 接続部
26 交流信号発信機
31 携帯用電話機
32 筐体
33 表示部
34 モノポールアンテナ
35 アンテナ導体
36 複合磁性体
41 携帯用電話機
42 筐体
43 表示部
44 外部アンテナ用端子
45 モノポールアンテナ
46 接続端子
47 アンテナ導体
48 複合磁性体
51 携帯用電話機
52 筐体
53 地板
54 L字アンテナ
55 アンテナ導体
56 複合磁性体
61 携帯用電話機
62 筐体
63 地板
64 ヘリカルアンテナ
65 複合磁性体
66 アンテナ導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Open container 2 Spherical magnetic particle 3 Slurry 4 Dispersion medium 5 Uniaxial rotating body 11 Sealed container 21 Monopole antenna 22 Antenna conductor 23 Composite magnetic body 24 Ground plate 25 Connection part 26 AC signal transmitter 31 Portable telephone 32 Case 33 Display unit 34 Monopole antenna 35 Antenna conductor 36 Composite magnetic body 41 Mobile phone 42 Housing 43 Display unit 44 External antenna terminal 45 Monopole antenna 46 Connection terminal 47 Antenna conductor 48 Composite magnetic body 51 Mobile phone 52 Housing 53 Ground plate 54 L-shaped antenna 55 Antenna conductor 56 Composite magnetic body 61 Portable telephone 62 Case 63 Ground plate 64 Helical antenna 65 Composite magnetic body 66 Antenna conductor

Claims (8)

磁性粉体を絶縁材料中に分散してなる複合磁性体において、
前記磁性粉体は扁平状であり、
70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の実部μr’は7以上であることを特徴とする複合磁性体。
In a composite magnetic body in which magnetic powder is dispersed in an insulating material,
The magnetic powder is flat,
The composite magnetic body, wherein the real part μr ′ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz is 7 or more.
70MHzから220MHzまでの周波数帯域における複素透磁率の損失正接tanδμは0.1以下であることを特徴とする請求項1記載の複合磁性体。   2. The composite magnetic body according to claim 1, wherein the loss tangent tan δμ of the complex permeability in the frequency band from 70 MHz to 220 MHz is 0.1 or less. 気孔率が20%以下であることを特徴とする請求項1または2記載の複合磁性体。   The composite magnetic body according to claim 1, wherein the porosity is 20% or less. 70MHzから500MHzまでの周波数帯域における複素誘電率の実部εr’は15以上、かつ複素誘電率の損失正接tanδεは0.1以下であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載の複合磁性体。   4. The real part εr ′ of the complex dielectric constant in the frequency band from 70 MHz to 500 MHz is 15 or more, and the loss tangent tan δε of the complex dielectric constant is 0.1 or less. The composite magnetic body described. 前記磁性粉体の平均厚みは0.01μm以上かつ10μm以下、平均長径は0.05μm以上かつ20μm以下、かつ平均アスペクト比(長径/厚み)は5以上であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載の複合磁性体。   The average thickness of the magnetic powder is 0.01 µm or more and 10 µm or less, the average major axis is 0.05 µm or more and 20 µm or less, and the average aspect ratio (major axis / thickness) is 5 or more. 5. The composite magnetic material according to any one of 4 above. 平均粒子径が3μm以下の球状の磁性粒子を溶液中に分散してなるスラリー及び分散媒体を、密閉可能な容器内に、前記スラリー及び前記分散媒体の合計の体積が前記容器内の体積と同じくなるように充填し、このスラリーを前記分散媒体と共に密閉状態にて撹拌し、前記球状の磁性粒子同士を変形及び融着させて扁平状の磁性粉体とする第1の工程と、
前記扁平状の磁性粉体を絶縁材料に混合して成形材料とする第2の工程と、
前記成形材料を成形または基材上に塗布し、乾燥し、熱処理または焼成する第3の工程と、
を備えたことを特徴とする複合磁性体の製造方法。
A slurry and a dispersion medium in which spherical magnetic particles having an average particle diameter of 3 μm or less are dispersed in a solution are placed in a sealable container, and the total volume of the slurry and the dispersion medium is the same as the volume in the container. A first step of stirring the slurry together with the dispersion medium in a sealed state, and deforming and fusing the spherical magnetic particles to form a flat magnetic powder;
A second step of mixing the flat magnetic powder with an insulating material to form a molding material;
A third step in which the molding material is molded or applied onto a substrate, dried, heat-treated or baked;
A method for producing a composite magnetic body comprising:
請求項1ないし5のいずれか1項記載の複合磁性体を装荷してなり、
70MHzから500MHzまでの周波数帯域の電磁波を、送信、受信または送受信することを特徴とするアンテナ。
Loading the composite magnetic body according to any one of claims 1 to 5,
An antenna characterized by transmitting, receiving, or transmitting / receiving electromagnetic waves in a frequency band from 70 MHz to 500 MHz.
請求項7記載のアンテナを備えてなることを特徴とする通信装置。   A communication apparatus comprising the antenna according to claim 7.
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